c++ - 计算包含对象的this指针

Question

以下可移植且符合标准的 C++ 是否始终返回“成功”？

#include <iostream>
#include <cstddef>

struct Containing {
    struct {
        Containing * get_containing () {
            return reinterpret_cast<Containing *> (
                (char *) this - offsetof (Containing, inner)
            );
        }
    } inner;
};


int main () {
    Containing c;
    std::cout
        << (c.inner.get_containing () == &c ? "success" : "fail")
        << std::endl;
}

Answer 1

#include <iostream>
#include <cstddef>

struct Containing {
    struct {
        Containing * get_containing () {
            return reinterpret_cast<Containing *> (
                (char *) this - offsetof (Containing, inner)
            );
        }
    } inner;
};


int main () {
    Containing c;
    std::cout
        << (c.inner.get_containing () == &c ? "success" : "fail")
        << std::endl;
}

您显示的具体代码(我在上面重复过)是可以的，因为支持 C 兼容性的 reinterpret_cast 到/从 POD 的第一个元素。

我记得 C++11 扩展了 reinterpret_cast 起作用的类型集。

但是，一旦您引入虚函数或其他非 POD'y 内容，您就超出了 offsetof 的操作机制，以及保证的 reinterpret_cast。

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标准语。通过使用我的 PDF 阅读器中的“查找”功能，应用于文档 [N3290.pdf](C++11 的最终草案，与标准相同)，单击鼠标三下即可获得有关 offsetof< 的以下信息 被提供:

C++11 §18.2/4:
“The macro offsetof(type, member-designator) accepts a restricted set of type arguments in this International Standard. If type is not a standard-layout class (Clause 9), the results are undefined.”

同样，通过单击关于“类”的标题 9，然后让 PDF 阅读器搜索 reinterpret_cast，我发现......

C++11 9.2/20:
“A pointer to a standard-layout struct object, suitably converted using a reinterpret_cast, points to its initial member (or if that member is a bit-field, then to the unit in which it resides) and vice versa”

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实践中。对第一个成员使用 offsetof 有点没有意义，因为它保证位于偏移量 0(之前没有填充)。为了使这件事有意义，您必须对给定代码进行一些逻辑概括，其中……

• 相关成员不是第一个成员。
• 指针运算是通过指向字节的指针完成的(例如 char)。

然后对于 POD 类型，或 C++11 更通用的标准布局，offsetof 没问题，但 reinterpret_cast 需要特定的编译器支持。使用 Visual C++ 就可以了。对于 g++，如果可能的话，您最好要么关闭它的愚蠢警告和相关的愚蠢优化，要么绕过 void 指针。

超出 offsetof 的限制通常不是一个好主意。例如。对于虚拟继承，偏移量可以有很大差异，不能仅从静态类型信息中推导出来。