调用不活跃的union成员的成员函数

Question

在下面的代码中调用foo是否会导致UB？

using vec = std::array<int, 1>;
struct field0 {
    vec data;
    operator int() {
        return data[0];
    }
};

union a {
    struct {
        vec data;
    } data;
    field0 x;
};

void foo() {
    a bar;
    std::cin >> bar.data.data[0];
    std::cout << bar.x;
}

根据标准，x 和 data 具有相同的地址，因此将 this 转换为 vec* 应该是安全的。此外，field0 和 vec 是布局兼容的，因此通过 x.data 检查 data 应该是安全的，反之亦然。

然而，我们不只是检查 x.data，我们在 x 的生命周期之外调用非静态成员函数（或者是吗？我找不到 [=12] 的原因=] lifetime 应该已经开始了），所以正式它是 UB。正确吗？

我想要实现的是定义明确的命名数组字段常用方法的版本，例如 union a { int data[3]; int x, y, z};

更新：

抱歉，在删除不必要的细节时，数组字段和 "getter" 之间的布局兼容性丢失。现已恢复。
我将需要使用 a 值来实现需要 int* 的功能，因此朝另一个方向发展 - 声明字段并重载 operator[] - 不是选项。

Answer 1

您的代码有未定义的行为。初始公共序列规则在这里不会帮助您，因为您不是访问公共成员，而是访问整个对象以调用成员函数¹。

What I am trying to achieve is well-defined version of common approach to name array field like union a { int data[3]; int x, y, z};

在 C++ 中执行此操作的方法是使用结构和运算符重载。您不是拥有一个数组并尝试将其映射到各个成员，而是拥有各个成员，然后假装您的 class 是一个数组。看起来像

struct vec
{
    int x, y, z;
    int& operator[](size_t index)
    {
        switch(index)
        {
        case 0: return x;
        case 1: return y;
        case 2: return z;
        }
    }
};

^{1:调用成员函数就是把那个对象传递给那个函数，就好像它是函数的第一个参数一样。}

调用不活跃的union成员的成员函数

Call member function of non-active union member

c++

union

undefined-behavior