能否使用std::bit_cast将std::span<A>转为std::span<B>并合规访问？

结论 #

这个用法不符合C++标准规范，属于未定义行为，即使在当前版本的三大编译器上运行符合预期，也不代表代码是合法、可靠的。

具体原因 #

• 首先std::bit_cast这一步转换本身是合法的：std::span是可平凡复制类型，你已经通过静态断言确保了sizeof(A) == sizeof(B)，因此std::span<A>和std::span<B>的大小相等、都满足可平凡复制要求，符合std::bit_cast的基本使用条件。
• 问题出在后续通过spanOfB访问元素的操作，违反了C的严格别名规则：
  C标准明确规定，一个对象只能通过以下几类左值访问其存储：
  • 对象本身的类型，或其const/volatile修饰版本
  • 与对象类型兼容的类型
  • char、unsigned char、std::byte三类字符类型
    你的代码里arrayOfA的元素类型是struct A，而spanOfB的元素类型是完全独立的struct B，二者没有继承关系、也不属于兼容类型，哪怕二者大小、对齐一致，成员布局看起来相似，也不允许用B类型的左值访问A类型的对象，这类操作属于标准明确规定的未定义行为。
• 你现在测试运行正常只是巧合：当前主流编译器没有在这类场景下做激进的别名优化，所以暂时没有出问题，但如果后续编译器版本升级、优化等级调整，或者代码上下文变动触发了别名相关的优化，你的代码完全可能出现不可预期的错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lewis Liman