C++标准是否保证三种间接访问方式的行为均定义良好？

问题背景 #

我实现了三种间接访问修改int变量的方式，测试了[[gnu::always_inline]] inline和[[gnu::noinline]]两种编译选项，输出均为10 12 14，想确认这三种方式是否均为C++标准定义的良好行为，可安全用于跨平台代码——尤其需要考虑**类型别名分析（Type-Based Alias Analysis, TBAA）**的影响。

测试代码如下：

#include <cstdint>
#include <iostream>
#include <any>

using namespace std;

#if 1
#define INLINE [[gnu::always_inline]] inline
#else
#define INLINE [[gnu::noinline]]
#endif

INLINE
void mod1(void *p) {
    *static_cast<int*>(p) = 10;
}

INLINE
void mod2(uintptr_t p) {
    *reinterpret_cast<int*>(p) = 12;
}

INLINE
void mod3(any p) {
    *any_cast<int*>(p) = 14;
}

int test1() {
    int a1 = 5;
    mod1(&a1);
    return a1;
}

int test2() {
    int a2 = 6;
    mod2(reinterpret_cast<uintptr_t>(&a2));
    return a2;
}

int test3() {
    int a3 = 6;
    mod3(&a3);
    return a3;
}

int main() {
    cout << test1() << "\n";
    cout << test2() << "\n";
    cout << test3() << "\n";
}

三种方式的标准合规性分析 #

1. mod1：void*转int*的访问

这种方式完全符合C++标准：

• C++标准明确允许：将指向对象的指针转换为void*，再通过static_cast转换回原类型指针，得到的指针与原指针等价，可安全用于访问原对象。
• 从TBAA角度看，最终解引用的是原类型int的指针，严格遵守类型别名规则（strict aliasing rule）——规则允许通过原类型指针访问对象，因此不会触发TBAA导致的未定义行为。

2. mod2：uintptr_t中转的指针访问

这种方式也是定义良好的：

• 标准规定，uintptr_t（主流平台均支持，属于可选实现但几乎全平台提供）是一种无符号整数类型，能完整容纳void*的值。将int*转换为void*再转成uintptr_t，随后通过reinterpret_cast转回int*，得到的指针与原指针等价。
• TBAA层面，最终同样是通过int*访问原int对象，符合strict aliasing规则，不存在未定义行为。

3. mod3：std::any中转的指针访问

这种方式同样符合标准：

• std::any的设计目标就是存储任意类型的对象（包括指针），传入int*时，std::any会保存该指针的类型信息。
• any_cast<int*>(p)在类型匹配时会返回正确的int*（类型不匹配时会抛出bad_any_cast异常，但此处传入的确实是int*，因此不会触发异常），解引用该指针修改原int对象完全合规。
• TBAA角度，同样是通过原类型指针访问，无违规问题。

关于内联的补充 #

你测试的内联/非内联选项不影响结果，这是符合预期的：无论函数是否被内联，C++标准对指针转换、对象访问的规则都是强制性的，编译器必须保证这些操作的行为一致性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Home of the Brave