Почему reinterpret_cast не работает, а memcpy работает?

Если в первой версии кода size равно sizeof(addr6) (как вы указали в комментариях), то первая версия кода использует memcpy для копирования sizeof(struct sockaddr_in6) байтов данных.

Вторая версия кода использует обычное присваивание struct sockaddr для копирования только sizeof(struct sockaddr) байтов.

sizeof(struct sockaddr) меньше, чем sizeof(struct sockaddr_in6), что делает эти два примера кода разными.

Обратите внимание, что в первой версии объект получателя в этом memcpy имеет тип struct sockaddr, т.е. он меньше, чем количество скопированных байтов. Происходит переполнение памяти, что приводит к затиранию некоторых других данных, хранящихся в соседних ячейках памяти. Код «срабатывает» только случайно. т.е. если этот бит «работает», то какой-то другой фрагмент кода (тот, который опирается на теперь затертые данные), скорее всего, не сработает.

sockaddr недостаточно велик для хранения данных из sockaddr_in6. Первый пример кода «работает» только потому, что данные исходного адреса копируются полностью, и вы передаете полный адрес в bind(), но при копировании вы также испортили память стека. Второй пример кода не работает, потому что он усекает адресные данные во время назначения, но больше не уничтожает память стека.

Ни один из примеров кода не будет работать правильно для IPv6, но оба будут "работать" нормально для IPv4, потому что sockaddr достаточно велик для хранения данных из sockaddr_in, поэтому не происходит уничтожения или усечения.

Чтобы гарантировать, что final_addr достаточно большой для хранения данных из sockaddr_in или sockaddr_in6, вместо этого его необходимо объявить как sockaddr_storage, который гарантированно будет достаточно большим для хранения данных из любого типа структуры sockaddr_...:

struct sockaddr_storage final_addr;
int size;

if (use IPv6)
{
    struct sockaddr_in6 addr6;
    // populate addr6 as needed...

    memcpy(&final_addr, &addr6, sizeof(addr6));
    or
    *reinterpret_cast<struct sockaddr_in6*>(&final_addr) = addr6;

    size = sizeof(addr6);
}
else
{
    struct sockaddr_in addr4;
    // populate addr4 as needed...

    memcpy(&final_addr, &addr4, sizeof(addr4));
    or
    *reinterpret_cast<struct sockaddr_in*>(&final_addr) = addr4;

    size = sizeof(addr4);
}

bind(fd, reinterpret_cast<struct sockaddr*>(&final_addr), size);

Лучшим вариантом было бы использовать getaddrinfo() или эквивалент для создания подходящего блока памяти sockaddr_... для вас:

struct addrinfo hints;
memset(&hints, 0, sizeof(hints));

hints.ai_flags = AI_NUMERICHOST;
hints.ai_family = AF_UNSPEC;

struct addrinfo *addr = NULL;

if (getaddrinfo("ip address here", "port here", &hints, &addr) == 0)
{
    bind(fd, addr->ai_addr, addr->ai_addrlen);
    freeaddrinfo(addr);
}

В качестве альтернативы:

struct addrinfo hints;
memset(&hints, 0, sizeof(hints));

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;
hints.ai_family = AF_UNSPEC;
hints.ai_socktype = ...; // SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM, etc...
hints.ai_protocol = ...; // IPPROTO_TCP, IPPROTO_UDP, etc...

struct addrinfo *addrs = NULL;

if (getaddrinfo(NULL, "port here", &hints, &addrs) == 0)
{
    for (struct addrinfo *addr = addrs; addr != NULL; addr = addr->ai_next)
    {
        int fd = socket(addr->ai_family, addr->ai_socktype, addr->ai_protocol);
        if (fd != -1)
        {
            bind(fd, addr->ai_addr, addr->ai_addrlen);
            // save fd somewhere for later use
            ...
        }
    }
    freeaddrinfo(addrs);
}