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Cerbo
Asked:2020-09-05 18:25:46 +0000 UTC2020-09-05 18:25:46 +0000 UTC

从指向成员的指针获取偏移量

  • 772

有一个指向成员的指针，你需要得到这个地址的一个数字表示，也就是一个偏移量。在这样的代码中：

struct Foo
{
   int Bar;
};

auto pointer_to_member = &Foo::Bar;
auto  offset_of_member = reinterpret_cast<uintptr_t>(pointer_to_member); // ошибка

我的 VisualC++ 写了一个错误：

错误 C2440：reinterpret_cast无法转换int Foo::Bar *为uintptr_t

问题。这不是标准吗？以及如何在没有offsetof指向成员的现成指针的情况下获得偏移量？

c++

3 个回答

  1. 你的方法是不可能的。打开offsetof文档并阅读

    offsetof 不能在标准 C++ 中实现，需要编译器支持

    在 gcc 中是这样完成的

    /* Offset of member MEMBER in a struct of type TYPE. */
#define offsetof(TYPE, MEMBER) __builtin_offsetof (TYPE, MEMBER)
    • 1
  2. Best Answer

    MSVC 是对的，你不能那样做。

    它也不能通过 offsetof 工作，因为它只适用于字段名称，而不适用于指向它们的指针。

    offsetof(Foo, *pointer_to_member)由于this的实现特性，它可能适用于 MSVC offsetof。但它不符合标准，至少在 GCC 上不起作用。

    唯一完全标准的方法（据我所知）是创建一个对象，向它应用一个字段指针，然后从字段地址中减去对象地址：

    Foo foo;
std::cout << (char *)&(foo.*pointer_to_member) - (char*)&foo;

    更方便的选择是从指向uintptr_tvia中的字段的指针进行类型双关memcpy()：

    static_assert(sizeof(pointer_to_member) == sizeof(uintptr_t));
uintptr_t offset;
std::memcpy(&offset, &pointer_to_member, sizeof offset);
std::cout << offset;

    该标准不保证（据我所知，再次）将字段指针存储为偏移量，但这应该适用于所有主要编译器。

    如果手头没有现成的物品Foo，我会使用这种方法。

    不要尝试reinterpret_cast<uintptr_t &>(pointer_to_member)，或通过类型双关语union。由于违反了严格的别名，两者都是未定义的行为。

    这是另一种方式。看起来不错，但由于无效的指针访问而导致未定义的行为。
    （虽然offsetofMSVC 中的默认实现使用了类似的技巧。）

    std::cout << (uintptr_t)&((Foo *)(0)->*pointer_to_member);
    • 1

  3. 这不是标准吗？

    是的，这种转换不是标准的。对于指向成员的指针，没有定义到整数运算的转换。事实上，指向成员的指针并不是经典意义上的“指针”。

    既然已经有一个指向成员的现成指针，如何在没有 offsetof 的情况下获得偏移量？

    从法律上讲，没办法。指向成员的指针的内部结构是实现定义的。

    在大多数系统上做这样的事情是违法的，但它是 UB：

    *(off_t*) &pointer_to_member
    • 0

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