使用强制转换为"wrong"类型的指针算术

我有一个结构数组，我有一个指向其中一个结构的成员的指针。 我想知道数组的哪个元素包含该成员。 以下是两种方法：

#include <array>
#include <string>
struct xyz
{
float x, y;
std::string name;
};
typedef std::array<xyz, 3> triangle;
// return which vertex the given coordinate is part of
int vertex_a(const triangle& tri, const float* coord)
{
return reinterpret_cast<const xyz*>(coord) - tri.data();
}
int vertex_b(const triangle& tri, const float* coord)
{
std::ptrdiff_t offset = reinterpret_cast<const char*>(coord) - reinterpret_cast<const char*>(tri.data());
return offset / sizeof(xyz);
}

下面是一个测试驱动程序：

#include <iostream>
int main()
{
triangle tri{{{12.3, 45.6}, {7.89, 0.12}, {34.5, 6.78}}};
for (const xyz& coord : tri) {
std::cout
<< vertex_a(tri, &coord.x) << ' '
<< vertex_b(tri, &coord.x) << ' '
<< vertex_a(tri, &coord.y) << ' '
<< vertex_b(tri, &coord.y) << 'n';
}
}

这两种方法都能产生预期的结果：

0 0 0 0
1 1 1 1
2 2 2 2

但它们是有效的代码吗？

特别是我想知道vertex_a()是否可能通过将float* y转换为xyz*来调用未定义的行为，因为结果实际上并不指向struct xyz。 这种担忧促使我写了vertex_b()，我认为这是安全的(是吗？

以下是使用 -O3 的 GCC 6.3 生成的代码：

vertex_a(std::array<xyz, 3ul> const&, float const*):
movq    %rsi, %rax
movabsq $-3689348814741910323, %rsi ; 0xCCC...CD
subq    %rdi, %rax
sarq    $3, %rax
imulq   %rsi, %rax
vertex_b(std::array<xyz, 3ul> const&, float const*):
subq    %rdi, %rsi
movabsq $-3689348814741910323, %rdx ; 0xCCC...CD
movq    %rsi, %rax
mulq    %rdx
movq    %rdx, %rax
shrq    $5, %rax