C++转换：有指向对象成员的指针，计算指向对象的指针

Question

C++有static_cast来将base_class_pointer转换为derived_class_pointer。

将object_data_member_pointer转换为object_pointer的操作非常相似。

我使用不安全的C类型转换编写了函数ConvertDataMemberPtrToObjectPtr。

• 如何以安全的方式完成此操作？链接到成员必须作为模板参数member_ptr指定。
• 使用这样的实现是否会出现任何问题？

来源：

#include <stdio.h>
#include <tchar.h>

template< class T, class Member_type, Member_type T::*member_ptr >
inline T *ConvertDataMemberPtrToObjectPtr(Member_type& member) {    
    //Got reference to member 'member' of object 'T', return pointer to object 'T'
    // obj_ptr = member_ptr - offset_of_member_field
    return (T*) ( ((char*)(&member)) - ( (char*) (  &( ((T*)(0))->*member_ptr ) )  ) );
}

struct Test {
    int a;
    int b;
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

    Test obj;

    printf("\n0x%08lX", ConvertDataMemberPtrToObjectPtr<Test,int,&Test::a>(obj.a));
    printf("\n0x%08lX", ConvertDataMemberPtrToObjectPtr<Test,int,&Test::b>(obj.b));

    // This is must be avoided when using ConvertDataMemberPtrToObjectPtr!!!
    printf("\n0x%08lX - error!", ConvertDataMemberPtrToObjectPtr<Test,int,&Test::a>(obj.b));

    return 0;
}

使用父类代替成员和 static_cast:

template <class T, int id=0>
class Link {
public:
    int value;
    T *GetObjectPtr() { return static_cast<T*>(this); }
};
enum MyLinkId { Main=0, Red=1 };
class MyItem : public Link<MyItem,Main>, public Link<MyItem,Red> {};

MyItem x;
Link<MyItem,Main> *p2 = &x;
Link<MyItem,Red> *p3 = &x;

printf("\n0x%08lX", p2->GetObjectPtr());
printf("\n0x%08lX", p3->GetObjectPtr());

- stan5

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既然你已经有了 obj，为什么不直接使用它呢？如果在你的实际代码中无法这样做，那么丑陋的强制转换就是你唯一的选择。 - uk4321

我考虑了模板中描述的情况。我认为这种转换有时很有用。在我的问题中，我决定使用多重继承和static_cast。 - stan5

通过 MyItem 访问该值将会产生歧义！ - user2249683

是的，int value 必须对于 Link 是私有的。 - stan5

Answer 1

你试图实现的是不可能的：缺少区分成员的信息。你需要一个唯一的参考成员，可以将其传递给转换函数。

struct UniqueReferenceMember {};
struct Test {
    UniqueReferenceMember unique_reference_member;
    int a;
    int b;
};

然而，拥有它是毫无意义的。可以直接传递对象指针（可能转换为void*）；

- user2249683

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我想避免在 return (T*)... 中出现 "不安全的 C 类型转换"。你关于 printf("\n0x%08lX - error!"... 问题的回答似乎与我的观点无关。 - stan5

不，我是在回应你试图区分成员的尝试。 - user2249683