我可以在 C++ 中获取具有成员变量地址的对象的引用吗？

Question

如果我只有一个对象的成员变量的地址，是否可以获得对该对象的引用？

class example{
    public:
        int var;
};


int main(){
    
    example exampleObject;
    
    int* point=&exampleObject.var;
    
    example* objPointer; // can i get objPointer to point to exampleObject only using point
    return 1;
}

Answer 1

我可以在 C++ 中获取具有变量地址的对象的引用吗？

根据示例代码，此问题中似乎缺少一个关键词。您似乎希望通过该对象的 成员 变量的地址而不是类类型的变量来引用该对象。

可能是，但有限制。

只有当所讨论的类是标准布局类时，这才有可能。在这种情况下，您可以将指向第一个成员的指针重新解释为指向类本身的指针。然后可以通过指针间接获取引用：

static_assert(std::is_standard_layout_v<example>);
example* objPointer = reinterpret_cast<example*>(point);
assert(objPointer == &exampleObject); // guaranteed to pass

---

使用offsetof 宏可以基于除第一个成员之外的成员获取指向标准布局类的指针，尽管我看到的所有实现该想法的尝试都依赖于技术上未定义的行为，或者至少定义了实现。

这是来自 Linux 内核的实现（不是用 C++ 编写的，而是用 C 编写的，在允许的范围内可能更宽松）：

#define container_of(ptr, type, member) ({            \
  const typeof(((type *)0)->member) * __mptr = (ptr); \
  (type *)((char *)__mptr - offsetof(type, member)); })

typeof 不在标准 C++ 中，甚至不在标准 C 中，而是 GNU 语言扩展。这也使用了语句表达式（不要与表达式语句混淆），这是另一个 GNU 扩展。

Answer 2

警告：不要经常这样做，因为这很容易搞砸

#include <iostream>

class example{
public:
    int var;
};


int main(){

    example exampleObject{15};

    int* point=&exampleObject.var;

    example* objPointer = reinterpret_cast<example*>(point);
    std::cout << objPointer->var;
    return 0;
}

现在objPointer 将指向原始对象，但这只是因为对象是如何管理的，因为var 是没有基类的类的第一个属性，所以它的地址将是相同的的对象，但如果你有这样的东西：

class example{
public:
    int var;
    int var2;
};


int main(){

    example exampleObject{15, 16};

    int* point=&exampleObject.var2;

    example* objPointer = reinterpret_cast<example*>(point);
    std::cout << objPointer->var2;
    return 1;
}

它不起作用，因为var2没有保存在保存对象的同一地址，因为它之前保存了var