在c ++类中进行指针数学运算：是“合法”吗？

Question

阿海，海，

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Dan O

Answer 1

我想从技术上讲它可能会解决。

但是，有几个问题。 酒吧是私人的。 您正在混合使用不同类型的指针（指针算术依赖于指针类型：int * + 1和char * + 1的结果不同，因为int和char的大小不同）。

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);
}

Answer 2

POD类的想法是好的（其他人对您的示例代码中的错误说了同样的话）。 对于非POD类，您不必仅通过与对象指针的偏移量来标识成员。 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派生类的指针，但是涉及多重继承或虚拟继承。

但是，您知道成员指针吗？

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

Answer 3

它没有任何问题，但是如果您不小心，将非常危险。

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，因此您至少应将指针转换为（int *）：

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

偏移量是另一个需要注意的问题，因为偏移量始终以指针指向的类型为单位。 简而言之，当int为4个字节长时，在(int *)指针上加1实际上会对其加4，因此最好在进行计算之前将任何指针转换为（char *）。

因此，对于您的示例：

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

Answer 4

您在示例中所做的并不是很好地使用指针。 如果编译器做的事情与您预期的不同，它可能无法正常工作，并且可以使用常规方法以简单，高效，较少的源代码完成它。

如果您有有效的使用，指针算术就没有错。 但是，该语言还没有覆盖很多。

Answer 5

没关系（通常您会为它定义一个宏，例如Windows DDK的CONTAINING_RECORD宏），但是我想问为什么在C ++中需要它？ 通常，您在C中使用这些技巧。

Answer 6

查看原始地址，这似乎可行，但对于语句中的int offset = &(foo->bar) - foo;者来说： int offset = &(foo->bar) - foo; 您正在尝试减去不同的指针类型。 因此，如果将reniterpret_cast转换为char *，它将为您提供所需的内容。

尽管这看起来太费解并且容易出错，但没有用。