c++ - addressof的实现

Question

以前不知道 std::addressof 的存在，为什么它存在对我来说是有意义的:作为在重载的情况下获取地址的一种方式 operator& .然而，实现稍微不透明。来自 gcc 4.7.1 :

template<typename _Tp>
inline _Tp*
__addressof(_Tp& __r) _GLIBCXX_NOEXCEPT
{
  return reinterpret_cast<_Tp*>
(&const_cast<char&>(reinterpret_cast<const volatile char&>(__r)));
}

reinterpret_cast<_Tp*>很明显。剩下的就是黑魔法了。有人可以分解一下这实际上是如何工作的吗？

Answer 1

• 首先你有 __r 类型为 _Tp&
• 它被 reinterpret_cast'ed 到一个 char& 以确保以后能够获取其地址而不必担心重载的 operator&原始类型；实际上它被强制转换为 const volatile char& 因为 reinterpret_cast 总是可以合法地添加 const 和 volatile 限定符，即使它们是不存在，但如果它们存在则无法删除它们(这确保了 _Tp 最初具有的任何限定符，它们不会干扰类型转换)。
• 这是 const_cast 的，只是 char&，删除了限定符(现在合法!const_cast 可以做 reinterpret_cast 在限定符方面不能)。
• 地址取&(现在我们有一个普通的char*)
• reinterpret_cast 被返回到 _Tp*(包括原始的 const 和 volatile 限定符，如果任何)。

编辑: 既然我的回答已被接受，我将彻底地补充一点，选择 char 作为中间类型是由于对齐问题，以便避免触发未定义的行为。有关完整解释，请参阅@JamesKanze 的评论(在问题下)。感谢 James 解释得这么清楚。