从成员指针获取指向封闭实例的指针

Question

我有一个包含一些数据成员的自定义类。我有一个指向类的数据成员之一的指针，我想有一个指向其封闭实例的指针。例如：

class MyClass{
public:
    int a;
    int b;
    virtual ~MyClass(){//because MyClass is not POD type
    }
};

...

int* aptr = ...; //something valid, and i know its a pointer to a MyClass::a member
MyClass* classptr = ?; //how can i get a pointer to the class instance?

该类不是 POD 类型，因此 offsetof 宏并不总是有效/它会给出编译警告。

是否可以获得指向 MyClass 实例的指针？

Answer 1

不，这在标准 C++ 中是不可能的。 offsetof 是做这种事情的唯一可移植方式，它只适用于标准布局类。如果它不起作用（或者您无法抑制并忽略警告），那么您就不走运了。

Answer 2

你不能使用定义明确的 C++ 来做到这一点，因为不相关类型之间的转换是未定义的行为。

实际上，您可能会假设一个类的第一个成员的地址与该类的地址相同，该地址是系统上指针大小的偏移量。 （这个指针是 v-table 的实现，并且在 C++ 实现中相当一致。）然后，如果您对数据成员的打包做出一些假设，那么您可以手动调整指针以从一个数据成员移动到其他。 offsetof 是另一种技术，可以在这里为您提供帮助，但在您的上下文中仍未明确定义。

要么用特定的编译器断言乱扔你的源代码（因为你正在限制可移植性），要么采用不同的技术。我当然会采用后者。

这里有一些 非常 糟糕的代码，向您展示了如何做到这一点。考虑

struct Foo
{
    virtual ~Foo(){}; /*introduce a v-table*/
    int n;
};

还有，

  Foo foo;
  foo.n = 0xdeadbeef; // To test
  int* p = &foo.n; // Suppose this is our pointer.
  char* pp = (char*)(void*)p; // This cast is undefined behaviour.
  pp -= 8; // Skip over 64 bit v-table. More undefined behaviour.
  Foo* ph = (Foo*)(pp); // Yet more undefined behaviour.

ph 指向一个Foo 实例。

Answer 3

CONTAINING_RECORD 是可能对您有用的宏，它经常与链表一起使用，其中指向下一项和上一项的指针嵌入在另一个结构中。