反轉指向成員的指針（即獲取包含結構的地址）

Question

我有一個結構（成員），只能用作其他某些結構（容器）中的數據成員。 按照約定，成員的名稱始終為m。 成員是否有可靠的方法來獲取包含結構的地址？

template<typename Struct>
struct Member;
{
  const Struct& s = ??;
                    // this - &Struct::m
};

struct Container
{
   Member<Container> m;
};

我希望使用指向成員&Container::m的指針可能有助於從Member對象本身的地址進行回算？

Answer 1

不，您不能這樣做。 您可以確定Container中m的偏移量，並執行指針算法來猜測Container的結果地址，但這將是：

• 不可靠
• 容易發生災難性錯誤
• UB（因此可能會導致症狀，包括時間旅行- 不，嚴重！ ）

如果您禁用了所有優化功能，那么它在某些平台上可能會始終如一地工作，但請不要這么做。

將指向Container的指針/引用傳遞到Member<Container>的構造函數中（添加一個之后），或者進一步重新考慮您的設計。 為什么成員需要知道封裝它的對象？ 這幾乎總是錯誤的（盡管有一些可以通過的用例）。

Answer 2

不確定“可靠”，不應該鼓勵這種黑客行為，但是以下內容應該為您提供一個良好的起點：

#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <type_traits>

template<typename Struct>
struct Member
{
    Struct const* s = (Struct*)&((char*)this)[-(int)offsetof(Struct, m)];
};

struct Container
{
    int abc;
    int def;

    Member<Container> m;
};



int main(int argc, char* argv[])
{
    assert(std::is_standard_layout<Container>::value);

    Container c;

    Container const *p1 = &c;
    Container const *p2 = c.m.s;

    bool test = p1 == p2;

    return 0;
}

我添加了一些成員，以便m具有實際的非零偏移量進行測試，但它也適用於零偏移量。