指向不同大小的成员数组的指针答案

【问题标题】：Pointers to member arrays with differing sizes指向不同大小的成员数组的指针
【发布时间】：2019-10-04 16:02:49
【问题描述】：

假设我有一个包含两个数组成员的类，它们的元素类型相同但大小不同：

struct X
{
  string a[2];
  string b[3];
};

constexpr auto array_members = std::array{ &X::a, &X::b };

这不会编译，因为两个数组（具有不同的长度）具有不兼容的类型。

是否有一个共同的类型可以同时分配两个成员指针？

我也尝试过static_cast<string (X::*)[]>(&X::a)，但由于数组类型不完整，这也无法编译。

我不能使用offsetof，因为它需要与非标准布局类一起使用。

这可能是一种解决方法：

using array_type = decltype(X::b);
auto const array_members = std::array{
  reinterpret_cast<array_type X::*>(&X::a), // cannot be constexpr
  &X::b
};

但我担心调用未定义的行为。尽管我确信在运行时没有越界元素引用，但我们确实创建了指向 a 的过去的指针，鉴于 b 的类型似乎是在界内.我不确定这是否违反规范。如果我可以使用与reinterpret_cast 不兼容的constexpr 也会很方便。

【问题讨论】：

是的，它叫做联合。
std::vector 可让您绕过所有这些，因为大小不是类型的一部分。
@NathanOliver 这会丢失成员的编译时大小信息。
可以选择用std::tuple 替换std::array。

标签： c++ arrays c++17 pointer-to-member

【解决方案1】：

您不能拥有指向不同类型成员的成员指针数组。

您可以使用某种将 span 返回给成员的函数来代替成员指针：

template<auto m>
constexpr auto getter = [](X& x) noexcept
                        // X could be deduced from m for extra genericity
                        // https://stackoverflow.com/questions/25228958
{

    return span{x.*m, std::size(x.*m)};
};

constexpr auto array_members = std::array{ +getter<&X::a>, +getter<&X::b> };

No assembly generated :) 处于零优化级别（当然，直到您实际调用函数）。 array_members 是一个函数指针数组。示例用法：

X x;
span a = array_members[0](x);
a[0] = "test";

这里使用了span，C++17标准库中没有，所以你需要使用它的另一个实现。

【讨论】：

编译时类型擦除...通过模板化的 lambda 完成。做得好。我希望我能投票两次
谢谢 - + 对吸气剂有什么影响......为什么& 没有同样的效果？
好的，我找到了解释它的这个问题：stackoverflow.com/questions/17822131/…

【解决方案2】：

你可以使用std::variant和std::array来实现你想要的：

#include <variant>
#include <array>

struct X
{
    std::variant<array<string, 2>, array<string, 3>> a;
    std::variant<array<string, 2>, array<string, 3>> b;

};

 constexpr auto array_members = std::array{ &X::a, &X::b };
 array<string, 3> arr;
 std::variant<array<string, 2>, array<string, 3>> a = arr;
 cout<<"test array: "<<std::get<1>(a)[0];
 //cout<<std::get<0>(a)[0]; will throw

缺点是a 和b 会占用与array<string, 3> 一样多的内存。 std::variant 是类型安全的。

直播godbolt

【讨论】：