c++ - constexpr Offsetof 带有指向成员数据的指针

Question

就在这个问题因重复而被驳回之前，大多数(如果不是全部)问题都已接受答案，并带有过时/未定义的行为解决方案。

问题:

有没有办法在编译时获得指向成员数据的指针的偏移量:

不依赖于未定义的行为(nullptr 事物)

适用于最新的 gcc 版本(编译器资源管理器中的 gcc trunk)

与 offsetof 的工作方式相同(或类似地，就像提议的代码那样)。

我不在乎:

非标准布局类型

msvc 兼容性。 (它可能很好，但可选)

对特定编译器有特殊情况

问题:

使用 GCC 的主干版本，以下技巧(hack)不起作用:

#include <cstdint>
#include <cstddef>

namespace detail
{
    // The union stuff is for CLang to avoid creating warnings
    template<typename T, auto MPtr>
    struct offsetof_ptr_helper
    {
        union helper_t { int i = 0;  T value; };
        static constexpr helper_t v = {};
        static constexpr size_t sz = sizeof
        (uint8_t[
            (uint8_t *)&(v.value.*MPtr) -
            (uint8_t *)&v.value
        ]);
    };
}

template<typename T, auto MPtr>
static constexpr size_t offsetof_ptr()
{
    return detail::offsetofptr_helper<T, MPtr>::sz;
}

size_t f()
{
    struct X { char c[10]; int a; };
    return offsetof_ptr<X, &X::a>();
}

需要明确的是，这是一个使用 C++98 特性的 hack，它的支持被最新的编译器删除并不令人意外。它适用于 clang(使用 -std=gnu++17 标志)和 gcc(包括/高达 g++ 7.3 使用标志 -std=c++17 )。

Answer 1

如果跳转到offsetof的定义在 VS 中，它为您提供:

#define offsetof(s,m) ((::size_t)&reinterpret_cast<char const volatile&>((((s*)0)->m)))

修改了一下以匹配您的问题:

template<typename T, auto MPtr>
static constexpr size_t offsetof_ptr()
{
    return ((::size_t) & reinterpret_cast<char const volatile&>((((T*)0)->*MPtr)));
}

size_t f()
{
    struct X { char c[10]; int a; };
    return offsetof_ptr<X, &X::a>();
}

这在 GCC 和 MSVC 上编译。 (由于模板自动参数，它需要 C++17。)