c++ - 这个 operator[] 函数的实现是如何工作的？

Question

我正在读一本书(Eric Lengyel 的游戏引擎开发基础)，这本书正在用 C++ 编写一些 vector 操作，这里是片段:

struct Vector3D
{
    float x, y, z;

    Vector3D() = default;

    Vector3D(float a, float b, float c)
    {
        x = a;
        y = b;
        z = c;
    }

    float& operator [](int i)
    {
        return((&x)[i]);
    }
};

我特别关心这篇文章:

float& operator [](int i)
{
    return((&x)[i]);
}

现在我希望这段代码返回 x，无论输入什么索引。但是，根据输入输出相应的变量(x、y 或 z)。为什么是这样？感谢您的帮助。

Answer 1

一会儿，让我们忽略函数实现方式的难闻气味。

问题是，它是如何工作的？

如果您查看类对象的成员变量，当成员之间没有填充时，它们在内存中的布局如下:

+-----+-----+-----+
|  x  |  y  |  z  |
+-----+-----+-----+

使用这样的布局，对象看起来就像是一个 float 数组。

如果您使用:

float* ptr = &x;

ptr 指向此类数组的第一个元素。

ptr[0] 计算数组的第一个元素，与 x 相同。
ptr[1] 计算为数组的第二个元素，与 y 相同。
ptr[2] 的计算结果为数组的第三个元素，与 z 相同。

这就是为什么

return((&x)[i]);

大部分时间都能正常工作，即使根据标准，此类代码会导致未定义的行为。