指向不同大小的成员数组的指针

Question

假设我有一个 class 有两个数组成员，元素类型相同但大小不同：

struct X
{
  string a[2];
  string b[3];
};

constexpr auto array_members = std::array{ &X::a, &X::b };

这不会编译，因为两个数组（具有不同的长度）具有不兼容的类型。

是否存在可以将两个成员指针分配给的通用类型？

我也试过static_cast<string (X::*)[]>(&X::a)，但是由于数组类型不完整，这也无法编译。

我不能使用 offsetof 因为它需要使用非标准布局 classes.

这可能是一个解决方法：

using array_type = decltype(X::b);
auto const array_members = std::array{
  reinterpret_cast<array_type X::*>(&X::a), // cannot be constexpr
  &X::b
};

但我担心调用未定义的行为。尽管我确信在运行时没有越界元素引用，但我们确实创建了指向 a 的尾后指针，它给出了 [=15] 的类型=] 似乎在界内。我不确定这是否违反规范。如果我可以使用与 reinterpret_cast.

不兼容的 constexpr 也会很方便

Answer 1

您不能拥有指向不同类型成员的成员指针数组。

您可以使用某种 returns 跨越成员的函数来代替成员指针：

template<auto m>
constexpr auto getter = [](X& x) noexcept
                        // X could be deduced from m for extra genericity
                        // 
{

    return span{x.*m, std::size(x.*m)};
};

constexpr auto array_members = std::array{ +getter<&X::a>, +getter<&X::b> };

No assembly generated :) 处于零优化级别（当然直到您实际调用函数）。 array_members 是一个函数指针数组。用法示例：

X x;
span a = array_members[0](x);
a[0] = "test";

这使用了span，它不在C++17标准库中，所以你需要使用它的另一个实现。

Answer 2

你可以使用std::variant and std::array来实现你想要的：

#include <variant>
#include <array>

struct X
{
    std::variant<array<string, 2>, array<string, 3>> a;
    std::variant<array<string, 2>, array<string, 3>> b;

};

 constexpr auto array_members = std::array{ &X::a, &X::b };
 array<string, 3> arr;
 std::variant<array<string, 2>, array<string, 3>> a = arr;
 cout<<"test array: "<<std::get<1>(a)[0];
 //cout<<std::get<0>(a)[0]; will throw

缺点是a和b都会占用和array<string, 3>一样多的内存。 std::variant 虽然是类型安全的。

生活在 godbolt

指向不同大小的成员数组的指针

Pointers to member arrays with differing sizes

c++

arrays

c++17

pointer-to-member