反转指向成员的指针（即获取包含结构的地址）

Question

我有一个结构（成员）只能在其他结构（容器）中用作数据成员。按照惯例，成员的名字总是 m。成员获取包含结构的地址是否有可靠的方法？

template<typename Struct>
struct Member;
{
  const Struct& s = ??;
                    // this - &Struct::m
};

struct Container
{
   Member<Container> m;
};

我希望使用指向成员的指针 &Container::m 可能有助于从成员对象本身的地址计算回来？

Answer 1

不确定 "reliable"，这种 hack 不应该被鼓励，但以下内容应该是一个很好的起点：

#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <type_traits>

template<typename Struct>
struct Member
{
    Struct const* s = (Struct*)&((char*)this)[-(int)offsetof(Struct, m)];
};

struct Container
{
    int abc;
    int def;

    Member<Container> m;
};



int main(int argc, char* argv[])
{
    assert(std::is_standard_layout<Container>::value);

    Container c;

    Container const *p1 = &c;
    Container const *p2 = c.m.s;

    bool test = p1 == p2;

    return 0;
}

我添加了一些成员，使 m 具有用于测试的实际非零偏移量，但它也适用于零偏移量。

Answer 2

不，你不能这样做。您可以确定 Container 中 m 的偏移量，并进行指针运算来猜测 Container 的结果地址，但这将是：

不可靠
容易出现灾难性错误
UB（因此会导致时间旅行等症状 — no, seriously!）

如果您禁用了所有优化，它可能在一些平台上始终如一地工作，但是，真的，请不要这样做。

要么将 pointer/reference 传递给 Container 到 Member<Container> 的构造函数（添加一个之后），要么进一步重新考虑您的设计。为什么成员需要知道封装它的对象？这几乎总是错误的（尽管有一些可以通过的用例）。

反转指向成员的指针（即获取包含结构的地址）

Invert pointer to member (i.e. get the address of the containing struct)

c++

c++11

pointer-to-member

offsetof