关于C++标准[basic.life]/10透明替换规则的疑问：联合体成员切换的合法性探讨

先说明一下，这是个language-lawyer标签下的问题，咱们聚焦的是C++标准的规则措辞，不是实际开发中的实用技巧（不过如果有针对这个问题的实用建议，也很欢迎）。

首先看[basic.life]/10里关于“透明替换”的措辞：

before the storage which the object occupied is reused

我对这个规则的适用场景有个困惑，先看下面的代码片段：

int i = 0;
new (&i) float(3.5); // 复用了i的存储
new (&i) int(5); // 这里[basic.life]/10的透明替换规则是否不适用？
int j = i + 1; // 结果是6？还是未定义行为？

按照[basic.life]/2的最后一部分和示例1的说明，placement new一般会被认定为“存储复用”。那上面第三行的placement new，是不是因为没有发生在i的存储被复用之前（毕竟第二行已经把i的存储用来放float了），所以[basic.life]/10的透明替换规则不适用？那之后访问i就是未定义行为？

再来看联合体的场景，这也是我困惑的核心点：难道切换联合体的活跃成员没有通用的安全方式吗？

union U{int i; float f;};
U u = {5}; // i是活跃成员

// 选项1：
u.f = 2.5; // 赋值会隐式创建联合体成员的对象
u.i = 7;

// 选项2：
new(&u.f) float(2.5);
new(&u.i) int(7);

// 之后能不能安全访问u.i？

先分析选项1：这种赋值的方式只有当涉及的类型是平凡类型或者内置类型时，才会隐式创建对象；如果是非平凡类型，标准明确要求必须用placement new，所以这不是通用的解决方案。而且就算咱们假设选项1不算[basic.life]/10里的“存储复用”，它的适用范围也太窄了。

选项2的问题就和之前的代码片段一样：第二次用placement new创建int的时候，之前已经用placement new创建了float，相当于已经复用了存储，那[basic.life]/10的规则是不是就不适用了？那之后访问u.i是不是不安全？

这就很矛盾了——按照这个理解，咱们根本没有通用的安全方式切换联合体的活跃成员，这显然不符合设计联合体的初衷啊。所以我想问：是我对[basic.life]/10的理解错了？还是标准本身存在缺陷？另外还有个小疑问：联合体里&u.f和&u.i的地址相同，但指针类型不同，会不会因为指针类型的差异，就不被认定为“存储复用”？

内容来源于stack exchange