C++型结构偏移的安全检测

Question

我正在使用C++语法来找出一种通用的方法来跟踪类中的偏移量，有点像offsetof，但是以一种类型安全的方式，而不使用#define的

我知道模板类可以是模板--除了类型和常量之外，还可以用字段进行参数化。所以我拿出了这个原型

#include <iostream>

template <typename class_type, typename field_type>
struct offsetter
{
    offsetter(const char* name, field_type class_type::*field)
        : name(name)
    {
        fprintf(stderr, "%zu\n", field);
    }

    const char* const name;
};

struct some_struct
{
    float avg;
    int min;
    int max;
    struct internal
    {
        unsigned flag;
        int x;
    } test;
    char* name;
};

int main()
{
    offsetter<some_struct, float>("%h", &some_struct::avg);
    offsetter<some_struct, int>("%h", &some_struct::min);
    offsetter<some_struct, char*>("%h", &some_struct::name);
    offsetter<some_struct, some_struct::internal>("x", &some_struct::test);

    return 0;
}

这段代码实际上能够打印字段偏移量，但我不太确定我在这里做什么。实际上，在不引用实例( field )的情况下引用field是完全错误的。

但是它做了这样的工作:打印偏移量。不过，我的猜测是，我碰到了一些漏洞，例如，我不能分配size_t offset = field。

我想我可能想要这样的东西：

size_t offset = (&(std::declval<class_type>().*field) - &(std::declval<class_type>()))

但是，由于我无法获取xvalue的地址，它将无法工作：

taking address of xvalue (rvalue reference)

有办法这样做吗？

Answer 1

AFAIK没有一种标准的方法来做到这一点。甚至标准offsetof也只为标准布局类型定义。

你在做的是UB。您使用了错误的说明符zu。使用成员指针没有什么可做的。您甚至不能对它们执行指针运算，您不能转换为char*，也不能转换为整数类型。

同样，如果您的假设是成员指针只是一个整数，表示结构开头的偏移量，这不仅在理论上，而且在实践中都是假的。拥有多个继承和虚拟继承确保了这一点。