strict alias rule違反となるのはキャストした時点か

Question

class A {};
class B {};

A a;
B* b = reinterpret_cast<B*>(&a);

上のようなコードがあるとき、変数bにたいしてなにか操作をしたらstrict alias rule違反となるのは明らかだと思われます。しかしながらB* b = reinterpret_cast<B*>(&a);の段階ですでに違反でUBなのかこの時点では大丈夫なのかわかりません。実際にアクセスが起こったときの型の問題と考えると大丈夫なような気もしてきます。

(コードの出処: https://rinatz.github.io/cpp-book/ch08-01-cpp-casts/#reinterpret_cast)

Answer 1

実際にアクセスが起こったときの型の問題と考えると大丈夫なような気もしてきます。

いわゆる strict alias rule は「異なる型の左辺値(glvalue)を介して値(value)にアクセスする」時の規則ですから、質問中にある解釈で問題ないと思います。C++17 [basic.lval]/8

If a program attempts to access the stored value of an object through a glvalue of other than one of the following types the behavior is undefined:

• [...]

また、異なるオブジェクト型へのポインタ間の変換それ自体はwell-definedです。C++17 [expr.reinterpret.cast]/p7

An object pointer can be explicitly converted to an object pointer of a different type. When a prvalue v of object pointer type is converted to the object pointer type "pointer to cv T", the result is static_­cast<cv T*>(static_­cast<cv void*>(v)). [...]

---

本題からはそれますが、変換先のオブジェクト型Tのアライメント要件によっては「未規定(unspecified)のポインタ値」（≠ 未定義(undefined)）となる可能性があります。C++17 [static.cast]/13

A prvalue of type "pointer to cv1 void" can be converted to a prvalue of type "pointer to cv2 T", where T is an object type and cv2 is the same cv-qualification as, or greater cv-qualification than, cv1. If the original pointer value represents the address A of a byte in memory and A does not satisfy the alignment requirement of T, then the resulting pointer value is unspecified.

Answer 2

仕様上の規則では「値にアクセスを試みること」について制限されているように読めます。 つまりポインタのキャストをした時点ではまだ未定義の挙動ではないと解釈すべきであると考えます。

Answer 3

こんにちは。

厳密には規格書に当たるべき問題と思いますが、voidポインタとの代入を「未定義動作」とすると、C言語プログラムのかなりの部分が未定義動作になります。（更にvoid*だけでなく、int*とfloat*間の代入でさえも未定義動作と規定するとC言語プログラムで未定義となる部分がちらほらと発生するだろうと思います。）
なので、原則としてポインタ同士の代入については「アドレスがコピーされる」的な定義がなされているのではないかと予想します。