Verursacht das Lesen in ein anderes Variantenmitglied einer Union, das denselben Typ wie die aktive Variante hat, UB?

union A{
  int a;
  int b;
};
int main(){
  A u = {.a = 0};
  int r = u.b; // #1 Is this UB?
}

[class.union] sagt

In einer Union ist ein nicht statisches Datenelement aktiv, wenn sein Name auf ein Objekt verweist, dessen Lebensdauer begonnen und noch nicht beendet ist ([basic.life]). Höchstens eines der nicht statischen Datenelemente eines Objekts vom Typ Union kann jederzeit aktiv sein, d. h. der Wert von höchstens einem der nicht statischen Datenelemente kann jederzeit in einer Union gespeichert werden.

Nur in diesem Beispiel A::a ist also aktiv [basic.life] p7 sagt

Das Programm weist undefiniertes Verhalten auf, wenn:

• Der GL-Wert wird verwendet, um auf das Objekt zuzugreifen, oder

#1 versucht, auf das Objekt zuzugreifen, dessen Lebensdauer noch nicht begonnen hat. Verursacht dieser Zugriff UB? Wenn ja, ist diese Anforderung zu restriktiv?

Übrigens: Stellt der C-Standard in diesem Beispiel die gleichen Anforderungen? Oder hat C in diesem Fall eine lockerere Anforderung?

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In C-Standardfinde ich eine Notiz, die besagt

Wenn das Mitglied, das zum Lesen des Inhalts eines Union-Objekts verwendet wird, nicht mit dem Mitglied übereinstimmt, das zuletzt zum Speichern eines Werts im Objekt verwendet wurde, wird der entsprechende Teil der Objektdarstellung des Werts wie beschrieben als Objektdarstellung im neuen Typ neu interpretiert in 6.2.6 (ein Prozess, der manchmal als Type Punning bezeichnet wird). Dies könnte eine Darstellung ohne Wert sein.

Dies bedeutet, dass es in C zulässig ist. https://eel.is/c++draft/diff.iso

Unterabschnitt [diff.iso] listet die Unterschiede zwischen C++ und ISO C zusätzlich zu den oben aufgeführten Kapiteln dieses Dokuments auf.

weist nicht auf den Unterschied hin.

Ich denke, in C++ ist dies ein undefiniertes Verhalten gemäß dem ersten Standardzitat in der Frage selbst: Es gibt dort keine Ausnahme für den Fall derselben Datenelementtypen.

Und große Compiler scheinen dieser Lesart zuzustimmen und solchen Code in konstanten Ausdrücken zu verbieten:

union A{
  int a;
  int b;
};

constexpr int f() {
  A u = {.a = 0};
  return u.b;
}

constexpr int x = f();

Online-Demo: https://gcc.godbolt.org/z/We4zYzdaa

Clangs Fehler:

read of member 'b' of union with active member 'a' is not allowed in a constant expression

GCC-Fehler:

accessing 'A::b' member instead of initialized 'A::a' member in constant expression

Fehler von MSVC:

failure was caused by accessing a non-active member of a union

Verursacht das Lesen in ein anderes Variantenmitglied einer Union, das denselben Typ wie die aktive Variante hat, UB?

Die Regel ist klar. Ein Mitglied ist aktiv. Das Lesen inaktiv ist UB.

Verursacht dieser Zugriff UB?

Ja.

Wenn ja, ist diese Anforderung zu restriktiv?

Keine Ahnung. Subjektiv: Nichts für mich. Es ist in Ordnung. Ich sehe keinen Wert darin, zwei Mitglieder desselben Typs in einer Gewerkschaft zu haben und dann auf das eine oder das andere zuzugreifen.

Stellt der C-Standard in diesem Beispiel die gleichen Anforderungen?

Nein. Eines der Beispiele dafür, dass C und C++ unterschiedlich sind.

Hat C in diesem Fall eine lockerere Anforderung?

Ja. In C können Sie jedes Mitglied einer Gewerkschaft lesen, das Sie möchten. Voraussetzung ist, dass der ermittelte Wert keine Fallendarstellung darstellt.

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