在 C++ 类中进行指针数学运算：它“合法”吗？答案

【问题标题】：Doing pointer math in a c++ class: Is it "legit"?在 C++ 类中进行指针数学运算：它“合法”吗？
【发布时间】：2010-11-26 07:10:53
【问题描述】：

喂喂喂

我想知道是否可以执行以下操作：

class SomeClass
{
   int bar;
};

SomeClass* foo = new SomeClass();
int offset = &(foo->bar) - foo;

SomeClass* another = new SomeClass();
*(another+offset) = 3; // try to set bar to 3

只是好奇，丹奥

【问题讨论】：

请修正代码以便bar 可以在您访问它的地方访问。我们目前不知道您是否想让它成为结构或公共或其他东西。我认为回答你的问题很重要。
我的惰性指针语法可能是一个更大的问题，私有/公共位......耸耸肩......下班后会尝试编辑。
不，私人/公共的事情也很重要。它有助于确定课程是否为 POD，这会在重要方面影响答案。

标签： c++ pointers class pointer-arithmetic

【解决方案1】：

没关系（通常你会为它定义一个宏，如 Windows DDK 的 CONTAINING_RECORD 宏），但我会质疑为什么你需要在 C++ 中使用它；通常你会在 C 中使用这些类型的技巧。

【讨论】：

【解决方案2】：

没毛病，但一不小心就很危险。

另一方面，您的代码是错误的。 (another+offset) 的指针类型是什么？它实际上是指向 SomeClass 的指针，而不是 int，因此您至少应该将指针转换为 (int *)：

 *((int *)(another + offset)) = 3;

偏移量是另一件需要注意的事情，因为它总是以指针指向的类型为单位。简而言之，当 int 为 4 字节长时，将 1 加到 (int *) 指针实际上会加 4，因此最好将任何指针强制转换为 (char * ) 在进行计算之前。

所以对于你的例子：

SomeClass* foo = new SomeClass();
int offset = (char *)&(foo->bar) - (char *)foo;

SomeClass* another = new SomeClass();
*((int *)((char *)another+offset)) = 3; // try to set bar to 3

【讨论】：

【解决方案3】：

查看原始地址，这似乎可行，但对于您声明中的初学者：int offset = &(foo->bar) - foo; 您正在尝试减去不同的指针类型。因此，如果您将它们 reniterpret_cast 转换为 char *，它应该会为您提供所需的内容。

虽然这看起来太复杂且容易出错，没有任何用处。

【讨论】：

【解决方案4】：

我想在技术上它可能会成功。

但是，有几个问题。酒吧是私人的。您正在混合不同类型的指针（指针运算依赖于指针类型：int* + 1 和 char* + 1 具有不同的结果，因为 int 和 char 具有不同的大小）。

您是否也考虑过指向成员的指针：

#include <cassert>

struct SomeClass
{
   int bar;
};

int main() {
    int SomeClass::*mem_ptr = &SomeClass::bar;
    SomeClass foo;
    foo.*mem_ptr = 3;
    assert(foo.bar == 3);
}

【讨论】：

+1 Pointer-to-member 似乎是原始提问者所寻找的。span>
指向成员的指针非常有趣，我认为它不会让我实现我正在考虑的设计（但这不是重点，这是对我提出的问题的一个很好的回答)。
我发现的关于成员指针的唯一文档将它们称为指向成员函数的指针，获取成员变量的地址是新颖的。无论哪种方式，我都应该能够缓存指向成员函数或变量的指针并获得我想要的功能。谢谢！（顺便说一下，仍在寻找更多文档，现在只是阅读常见问题）。

【解决方案5】：

这个想法对于 POD 类来说是可以的（其他人对您的示例代码中的错误所说的话是一样的）。对于非 POD 类，您不一定只通过对象指针的偏移量来识别成员。例如，考虑成员是否是基类的一部分，或者等效地，如果您想将偏移量应用于指向派生类的指针，但涉及多重继承或虚拟继承。

但是，您知道指向成员的指针吗？

struct SomeClass
{
    int bar;
};

// fieldtoset is a pointer-to-member
int SomeClass::*fieldtoset = &SomeClass::bar;

SomeClass* another = new SomeClass();
// syntax works as if "*fieldtoset" is "bar" (the member variable referand)
another->*fieldtoset = 3 // set bar to 3

【讨论】：

+1 Pointer-to-member 似乎是原始提问者所寻找的。span>
指向成员内容的指针很有趣，但可能不适用于我想要做的事情，最终我想我会使用单个对象将我的值写入并复制它我已经完成了。

【解决方案6】：

您在示例中所做的并不是很好地使用指针。如果编译器执行的操作与您预期的不同，它可能无法正常工作，并且可以使用常规方法同样简单、高效且源代码更少。

如果你有一个有效的使用，指针算术没有错。不过，该语言尚未涵盖的内容并不多。

【讨论】：