关于reinterpret_cast整数与指针互转的两类技术疑问

第一类疑问：整数转指针再转回原整数的等价性 #

针对以下代码，C++是否保证转换结果等于原变量x？

uintptr_t x;
reinterpret_cast<uintptr_t>(reinterpret_cast<void *>(x)) // == x ?

答案是标准保证结果等于原始的uintptr_t值。
依据在于：uintptr_t是C++标准定义的专门用于存储指针值的无符号整数类型，其大小被保证为足以容纳任意void*指针的值（即sizeof(uintptr_t) >= sizeof(void*)）。结合你引用的规则：当指针转换为足够大小的整数再转回原指针类型能得到原值；反过来，将uintptr_t（足够容纳指针的整数）转换为void*后再转回uintptr_t，属于合法的往返转换，标准会保证其保留原始值。

第二类疑问：相等小整数转指针后的等价性 #

场景：存在int x; int y;且x == y，同时sizeof(int)严格小于sizeof(void*)，是否能保证reinterpret_cast<void *>(x) == reinterpret_cast<void *>(y)成立？另外，字面量如reinterpret_cast<void *>(1) == reinterpret_cast<void *>(1)的行为是什么？

针对变量x和y的情况 #

标准不保证转换后的指针相等。因为当int的长度小于void*时，将int值转换为指针类型时，超出int存储长度的额外字节（即你所说的“垃圾字节”）的值是未定义的。这些额外字节的值可能受变量的内存布局、编译器实现细节等影响，即使x和y的数值相等，转换后的指针整体值仍可能不同。

针对字面量的情况 #

标准保证比较结果为真。字面量是编译期常量，同一字面量的reinterpret_cast转换操作会由编译器生成一致的指针值，不会引入不确定的额外字节，因此两次转换1得到的指针必然相等。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jia Cheng Sun