计算包含对象的 this 指针答案

【问题标题】：Calculating this pointer of containing object计算包含对象的 this 指针
【发布时间】：2013-12-26 01:07:21
【问题描述】：

以下可移植且符合标准的 C++ 是否总是返回“成功”？

#include <iostream>
#include <cstddef>

struct Containing {
    struct {
        Containing * get_containing () {
            return reinterpret_cast<Containing *> (
                (char *) this - offsetof (Containing, inner)
            );
        }
    } inner;
};


int main () {
    Containing c;
    std::cout
        << (c.inner.get_containing () == &c ? "success" : "fail")
        << std::endl;
}

【问题讨论】：

好的，我删除了可能重复的问题。我唯一的问题是：“这是否符合标准？”顺便说一句，“重复问题”投票开始让 Stackoverflow 变得无用，因为投票结束的人似乎没有阅读所问的内容。
我确实阅读了被问到的内容；）也就是说，我现在撤回了近距离投票，因为编辑意味着不再有真正的重叠......
顺便说一句，这里有一个稍微复杂一些但失败的例子：ideone.com/2sr2JF。您需要向char * 添加一些演员表，以使这项工作更普遍（尽管有UB）。
谢谢。似乎足以投射this。
计算“这个指针”是什么意思？你想得到 VTable 吗？为此，您可以这样做：DWORD* VTable = *reinterpret_cast<DWORD**>(&SomeInstance);.. 再说一次，我不确定这是否是您想要的..

标签： c++ inner-classes pointer-arithmetic

【解决方案1】：

#include <iostream>
#include <cstddef>

struct Containing {
    struct {
        Containing * get_containing () {
            return reinterpret_cast<Containing *> (
                (char *) this - offsetof (Containing, inner)
            );
        }
    } inner;
};


int main () {
    Containing c;
    std::cout
        << (c.inner.get_containing () == &c ? "success" : "fail")
        << std::endl;
}

您显示的特定代码（我在上面重复）是可以的，因为 C 兼容性支持 reinterpret_cast to/from POD 的第一个元素。

我记得 C++11 扩展了 reinterpret_cast 工作的类型集。

但是，一旦您引入了虚拟功能或其他非 POD 的东西，您就会超出 offsetof 的运行机制，以及保证 reinterpret_cast 的运行机制。

标准。通过使用我的 PDF 阅读器中的“查找”功能，应用于文档 [N3290.pdf]（C++11 的最终草案，与标准相同），在三下鼠标单击中提供了有关 offsetof 的以下信息：

C++11 §18.2/4:
“宏 offsetof(type, member-designator) 在这个 International 中接受一组受限的 type 参数标准。如果 type 不是标准布局类（第 9 条），则结果未定义。”

同样，通过点击第 9 节关于“类”的标题，然后让 PDF 阅读器搜索 reinterpret_cast，我找到了……

C++11 9.2/20：
“一个指向标准布局结构对象的指针，使用reinterpret_cast 适当转换，指向它的初始成员（或者如果该成员是位域，则指向它所在的单元），反之亦然”

实践中。对第一个成员使用 offsetof 有点毫无意义，因为它保证在偏移量 0 处（之前没有填充）。为了使这件事有意义，您必须对给定代码进行一些逻辑概括，其中......

相关成员不是第一个成员。
指针运算通过指向字节的指针完成（例如char）。

那么对于 POD 类型，或者 C++11 更通用的标准布局，offsetof 很好，但 reinterpret_cast 需要特定的编译器支持。使用 Visual C++ 就可以了。使用 g++，如果可能的话，你最好关闭它的愚蠢警告和相关的愚蠢优化，或者通过 void 指针绕道。

超出offsetof 的限制通常不是一个好主意。例如。使用虚拟继承，偏移量可以变化很大，不能仅从静态类型信息推导出来。

【讨论】：