c++ reinterpret_cast 一个整数答案

【问题标题】：c++ reinterpret_cast a integerc++ reinterpret_cast 一个整数
【发布时间】：2018-12-25 23:05:32
【问题描述】：

我遇到了以下 c++ 代码：

 #define OFFSETOF_MEMBER(t, f) \
  (reinterpret_cast<uintptr_t>(&reinterpret_cast<t*>(16)->f) - static_cast<uintptr_t>(16u)) // NOLINT

其中 t 是一个类型，f 是一个字段名。我想知道为什么我们可以将整数 16 作为 reinterpret_cast 的参数。

【问题讨论】：

请注意，这是未定义的行为。 C++ 确实有offset_of，这是每个实现都定义的宏；一些实现会这样定义它。
^ 宏是 offsetof ，在非标准布局类上使用它是 UB

标签： c++ pointers reinterpret-cast offsetof

【解决方案1】：

来自reference：

3) 任何整数或枚举类型的值都可以转换为指针类型。 [...]

所以，reinterpret_cast<> 的部分目的就是为了做到这一点。

【讨论】：

【解决方案2】：

整数 16 只是一个内存地址。表达式reinterpret_cast<t*>(16) 仅表示“将地址16 处的对象解释为t 类型”，但您知道该地址处没有t 对象。理论上，16 可以替换为任何 4x（32 位）或 8x（64 位）整数。如果选择0，宏可以简化为：

#define OFFSETOF_MEMBER(t, f) \
  (reinterpret_cast<uintptr_t>(&reinterpret_cast<t*>(0)->f))

更多信息请参见offsetof。

【讨论】：

但请注意，此代码深入未定义的行为。在标准库中定义offset_of 的原因是标准库附带了一个编译器，并且可以利用该编译器的已知行为。这不是一个好的、可移植的代码示例。

【解决方案3】：

16 是我们分配给指针的地址，它可以让我们计算指定成员的偏移量。指针的地址只是一个数字，因此我们可以滥用这一事实来获取有关我们的结构/类的信息。

假设我们有一个结构：

struct point { 
    //Assuming 32-bit integer sizes. 
    //For 64-bit integersizes, 0x0, 0x8, 0x10 for the integer offsets
    int x; //Offset 0x0
    int y; //Offset 0x4
    int z; //Offset 0x8
}; static_assert(sizeof(point) == 12 /* or 0xC in hex */);

我们使用宏：

OFFSETOF_MEMBER(point, y);

展开宏，我们得到：

(reinterpret_cast<uintptr_t>(&reinterpret_cast<point*>(16)->y) - static_cast<uintptr_t>(16u)

表达reinterpret_cast<point*>(16)->y 的另一种方式可能是这样的：point * myPt = 16u; 我们知道 16 不是有效地址，但编译器不会，只要我们不尝试读取地址，我们'指向，我们没事。

接下来，我们可以将所有&reinterpret_cast<point*>(16)->y 简化为：&myPt->y。我们从上面知道 y 是 @offset 0x4，并且由于 myPt 是 16：16 + 0x4 = 20

然后我们有reinterpret_cast<uintptr_t>(20u) - static_cast<uintptr_t(16u)或20 - 16，这给了我们y的偏移量，即0x4。

【讨论】：