C++ 中指向成员的指针在内部是如何工作的？

Question

我想知道指向成员的指针在 C++ 中是如何工作的。

我看了一些地方，发现它们存储了某种偏移量。并使用这样一个事实，即成员在内存中的出现顺序与它们在 class/structure definition.But...

中声明的顺序相同

#include <iostream>
#include<typeinfo>
using namespace std;
struct S
{
    S(int n): mi(n) {}
    int mi;
    int k;
    int f()  {return mi+k;}
};

int main()
{
    S s(7);
    int S::*pmi = &S::mi;
    int S::*lop = &S::k;
    int (S::*sf)() = &S::f;
    cout<<&S::mi<<endl<<&S::k<<endl<<&S::f<<endl<<pmi<<endl<<lop<<endl<<sf<<endl;
    cout<<typeid(lop).name()<<endl;
}

我希望看到某种抵消。但是，第一行中带有 cout<< 的所有值都将 1 作为输出。

我不明白，如果都给1，关于偏移量的信息存储在哪里？

如果你能解释一下到底发生了什么，那将非常有帮助。

Answer 1

Iostreams 插入运算符没有指向成员的指针的重载。

但是 bool 有一个重载，并且指向成员的指针可以隐式转换为 bool - 指向成员的空指针将转换为 false，否则为 true。 bool 如果为真则流式传输为 1，如果为假则流式传输为 0。因此，您观察到的输出是 none 指向成员的指针为空的事实。

I tried incrementing by ++.. but that too doesn't work..

递增不起作用，因为指向成员的指针不支持指针运算。

So , is there any way of actually seeing the offset values?

任何东西都可以看作是一个字节数组，所以你可以通过一个小辅助函数来惊叹成员指针的内容：

template<class T>
void print_raw(const T& obj) {
    const unsigned char* cptr = reinterpret_cast<const unsigned char*>(&obj);
    const unsigned char* end = cptr + sizeof(T);
    while(cptr < end) {
        printf("%02hhx ", *cptr++); // is there simple way with iostreams?
    }
    std::cout << '\n';
}

std::cout << "pmi: ";
print_raw(pmi);
std::cout << "lop: ";
print_raw(lop);
std::cout << "sf:  ";
print_raw(sf);

我系统上的示例输出：

pmi: 00 00 00 00 00 00 00 00 
lop: 04 00 00 00 00 00 00 00 
sf:  f0 08 40 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

这可能会让您了解编译器是如何实现它们的。请注意，如果实现包含任何填充字节/位，则这些字节/位可能具有任何值，因此任何非零值都可能毫无意义。

成员对象指针输出看起来很明显。它看起来像对象中的 little endian 64 位偏移量。 mi 位于偏移量 0，k 位于偏移量 4 字节。

Answer 2

iostreams 无法直接打印指向成员的指针。

但是，任何指针都可以转换为布尔值。

它恰好是使 std::cout::operator<< 工作的唯一可能的转换，所以它没有歧义。

您的代码等同于：

    cout 
        << static_cast<bool>(&S::mi) << endl
        << static_cast<bool>(&S::k) << endl
        << static_cast<bool>(&S::f) << endl

C++ 中指向成员的指针在内部是如何工作的？

How do pointers to members in C++ work internally?

c++

pointers

datamember