多重继承和this指针

Question

Suppose I have this struct:

struct vector_data
{
    double x, y;

    double& operator[](size_t index)
    {
        return * (static_cast<double*>(static_cast<void*>(this)) + index);
    }
};

由于 vector_data 是一个 POD 类型，所以 operator[] 应该按预期工作。

预期的行为是 vector_data [0] 返回 x ，vector_data [1] 返回 y。

现在假设我有第二个结构体：

struct more_data
{
    double evil_data;

    // There could be more here, data or functions
};

并像这样从两者派生出来：

struct composed : public more_data, public vector_data
{
};

这会破坏operator[]的预期行为吗？换句话说，派生结构体中的vector_data的this指针是否仍然指向结构体的vector_data部分，还是指向派生结构体的开头？

如果它确实破坏了operator[]，那么我该如何解决这个问题呢？我可以先继承vector_data，但假设composed包含虚函数。我知道大多数编译器将vtable放在结尾，但这并不保证。最好的方法是什么？

- Ruud

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你正在对 void* 进行指针算术运算，那么什么是预期的结果（或者更确切地说，你所谓的“预期”是什么）？ - Mat

我知道这只是一个例子，但是在void*指针上进行算术运算是没有定义的，内部转换是无用的。 - Mat

你不能根据index的值返回x或y吗？ - Yaniro

阿马特，现在我明白你所说的错误算术了。我忘记了）。雅尼罗：是的，我可以，但使用偏移量会比这个更快吗？ - Ruud

为什么不直接使用reinterpret_cast，而是要用static_cast<double*>(static_cast<void*>呢？ - curiousguy

Answer 1

先不管你错误的指针算法（x和y之间的填充可能会使你的假设无效），下面是一个关于多重继承时使用this指针发生了什么的快速说明：

#include <iostream>
using namespace std;

struct a {
    int aa;
    void showA() {
        cerr << this << endl;
    }
};
struct b {
    int bb;
    void showB() {
        cerr << this << endl;
    }
};
struct c : public a, b {
    int cc;
    void showC() {
        cerr << this << endl;
    }
};
int main() {
    c x;
    x.showA();
    x.showB();
    x.showC();
}

showA和showB打印不同的数字;showC打印与showA相同的数字，因为a在基础列表中排名第一。如果你将a和b交换位置，那么showC和showB将会相同。这种"魔法"是由C++编译器实现的：它聪明到足以给每个成员函数一个正确的this指针。

- Sergey Kalinichenko

Answer 2

可能你想要的是这样的：

struct vector_data
{
   union 
   {
        struct 
        {
            double x, y;
        }; 
        double data[2];
   }; 

   double& operator[](size_t index)
   {
       return data[index];
   }
}

- ronag

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这大致是我想要实现的，但问题在于它也会暴露数据成员。 - Ruud

请注意，未命名的联合体和结构体“溢出”其成员到周围类中是MSVC扩展，不是标准C ++，因此不可移植。 - Xeo