使用reinterpret_cast访问类似“struct {double, int}”的对象

通过访问对象reinterpret_casted 指针和相关的 UB 已经在这里进行了广泛的讨论。阅读问题和答案后，我仍然不确定是否正确使用 POD 类型的未初始化内存。

假设我想“模仿”

struct { double d; int i; };

通过手动为数据成员分配内存并假设（为了简单起见）之前不需要填充i.

现在，我这样做：

// (V1)
auto buff = reinterpret_cast<char*>(std::malloc(sizeof(double) + sizeof(int)));
auto d_ptr = reinterpret_cast<double*>(buff);
auto i_ptr = reinterpret_cast<int*>(buff + sizeof(double));
*d_ptr = 20.19;
*i_ptr = 2019;

第一个问题：这个代码有效吗？

我可以使用放置new:

// (V2)
auto buff = reinterpret_cast<char*>(std::malloc(sizeof(double) + sizeof(int)));
auto d_ptr = new(buff) double;
auto i_ptr = new(buff + sizeof(double)) int;
*d_ptr = 20.19;
*i_ptr = 2019;

我一定要吗？放置new这里似乎是多余的，因为 POD 类型的默认初始化是无操作（空初始化），并且[基本生活] reads:

类型对象的生命周期T开始于：

(1.1) 按类型正确对齐和大小存储T得到，

(1.2) 如果对象具有非空初始化，则其初始化完成，...

这是不是说寿命*d_ptr and *i_ptr一旦我为它们分配了内存，对象就开始了？

第二个问题：我可以使用 typedouble*（或一些T*) for buff, i.e.

// (V3)
auto buff = reinterpret_cast<double*>(std::malloc(sizeof(double) + sizeof(int)));
auto d_ptr = reinterpret_cast<double*>(buff);
auto i_ptr = reinterpret_cast<int*>(buff + 1);
*d_ptr = 20.19;
*i_ptr = 2019;

or

// (V4)
auto buff = reinterpret_cast<double*>(std::malloc(sizeof(double) + sizeof(int)));
auto d_ptr = new(buff) double;
auto i_ptr = new(buff + 1) int;
*d_ptr = 20.19;
*i_ptr = 2019;

?

饰演 巴里这里说得更好 https://stackoverflow.com/a/51572907/734069, 1&3 为 IN。简短版本：这些代码都不包含任何创建对象所需的语法 http://eel.is/c++draft/intro.object#1.sentence-2。并且您无法访问不存在的对象的值。

那么2和4有用吗？

#2 有效当且仅当alignof(double) >= alignof(int)。但它的作用只是在于它创造了一个double随后是一个int. It does not以任何方式“模拟”那个无名的结构。该结构可以具有任意数量的填充，而在这种情况下，int将立即遵循double.

严格来说，#4 不起作用。buff实际上并不指向新创建的double。因此，指针算术不能用于获取该对象之后的字节 http://eel.is/c++draft/expr.add#4。因此，进行指针算术会产生未定义的行为。

现在，我们谈论 C++严格来讲。很可能，每个编译器都会执行所有这四个（带有上述关于对齐的警告）。