我遇到了这个奇怪的代码片段,它编译得很好:
class Car
{
public:
int speed;
};
int main()
{
int Car::*pSpeed = &Car::speed;
return 0;
}
为什么c++有这个指针指向类的非静态数据成员?在实际代码中,这个奇怪的指针有什么用呢?
我遇到了这个奇怪的代码片段,它编译得很好:
class Car
{
public:
int speed;
};
int main()
{
int Car::*pSpeed = &Car::speed;
return 0;
}
为什么c++有这个指针指向类的非静态数据成员?在实际代码中,这个奇怪的指针有什么用呢?
当前回答
指向类的指针不是真正的指针;类是一个逻辑构造,在内存中没有物理存在,然而,当你构造一个指向类成员的指针时,它会给出一个指向该成员所在类的对象的偏移量;这给出了一个重要的结论:由于静态成员不与任何对象相关联,因此指向成员的指针不能指向静态成员(数据或函数) 考虑以下几点:
class x {
public:
int val;
x(int i) { val = i;}
int get_val() { return val; }
int d_val(int i) {return i+i; }
};
int main() {
int (x::* data) = &x::val; //pointer to data member
int (x::* func)(int) = &x::d_val; //pointer to function member
x ob1(1), ob2(2);
cout <<ob1.*data;
cout <<ob2.*data;
cout <<(ob1.*func)(ob1.*data);
cout <<(ob2.*func)(ob2.*data);
return 0;
}
来源:完整参考c++ - Herbert Schildt第四版
其他回答
指向成员的指针是c++的类型安全等价于C的offsetof(),它在stddef.h中定义:两者都返回某个字段位于类或结构中的信息。虽然在c++中也可以将offset()用于某些足够简单的类,但在一般情况下,它会失败,尤其是虚拟基类。因此指针成员被添加到标准中。它们还提供了更简单的语法来引用实际字段:
struct C { int a; int b; } c;
int C::* intptr = &C::a; // or &C::b, depending on the field wanted
c.*intptr += 1;
要比:
struct C { int a; int b; } c;
int intoffset = offsetof(struct C, a);
* (int *) (((char *) (void *) &c) + intoffset) += 1;
至于为什么要使用offsetof()(或指向成员的指针),在stackoverflow的其他地方有很好的答案。这里有一个例子:宏的C偏移是如何工作的?
为了给@anon和@Oktalist的回答添加一些用例,这里有一份关于指向成员函数的指针和指向成员数据的阅读材料。
https://www.dre.vanderbilt.edu/~schmidt/PDF/C++-ptmf4.pdf
一个指向成员的指针的真实例子可以是std::shared_ptr的更窄的混叠构造函数:
template <typename T>
template <typename U>
shared_ptr<T>::shared_ptr(const shared_ptr<U>, T U::*member);
构造函数有什么用
假设你有一个结构体foo:
struct foo {
int ival;
float fval;
};
如果你给了一个foo对象一个shared_ptr对象,你可以使用构造函数将shared_ptr对象检索到它的成员ival或fval:
auto foo_shared = std::make_shared<foo>();
auto ival_shared = std::shared_ptr<int>(foo_shared, &foo::ival);
如果想将指针foo_shared->ival传递给某个需要shared_ptr的函数,这将非常有用
https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr/shared_ptr
另一个应用是侵入式列表。元素类型可以告诉列表它的next/prev指针是什么。所以列表不使用硬编码的名称,但仍然可以使用现有的指针:
// say this is some existing structure. And we want to use
// a list. We can tell it that the next pointer
// is apple::next.
struct apple {
int data;
apple * next;
};
// simple example of a minimal intrusive list. Could specify the
// member pointer as template argument too, if we wanted:
// template<typename E, E *E::*next_ptr>
template<typename E>
struct List {
List(E *E::*next_ptr):head(0), next_ptr(next_ptr) { }
void add(E &e) {
// access its next pointer by the member pointer
e.*next_ptr = head;
head = &e;
}
E * head;
E *E::*next_ptr;
};
int main() {
List<apple> lst(&apple::next);
apple a;
lst.add(a);
}
使用指向成员的指针,我们可以编写这样的泛型代码
template<typename T, typename U>
struct alpha{
T U::*p_some_member;
};
struct beta{
int foo;
};
int main()
{
beta b{};
alpha<int, beta> a{&beta::foo};
b.*(a.p_some_member) = 4;
return 0;
}