为什么在C和C++中，offsetof实现的差异如此奇怪？

Question

为什么在C和C++中，offsetof实现的差异如此奇怪？

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我打开了 stddef.h，看到了这个：

#if defined _MSC_VER && !defined _CRT_USE_BUILTIN_OFFSETOF
    #ifdef __cplusplus
        #define offsetof(s,m) ((size_t)&reinterpret_cast<char const volatile&>((((s*)0)->m)))
    #else
        #define offsetof(s,m) ((size_t)&(((s*)0)->m))
    #endif
#else
    #define offsetof(s,m) __builtin_offsetof(s,m)
#endif

在C++编译器中，__cplusplus分支的实现非常奇怪，我认为它是多余的。在C编译器的else分支中，字段偏移量的计算更简单。我已经测试过它，它能够正常工作。那么第一种情况下使用这些奇怪的转换和类型限定符有什么用呢？

- Artem Selivanov

@RemyLebeau 我认为我不同意你的说法。C++强制转换比C强制转换更安全。但是：C风格的强制转换确实具有编译时检查：例如，您不能在不相关的类之间进行强制转换。虽然C++强制转换具有更多的编译时检查，但它仍然允许您执行无效的操作：例如，在int和float之间reinterpret_cast：int a = 24; float f = *reinterpret_cast<float*>(&a); 这个代码可以编译而没有任何错误。 - bolov

@bolov，尽管如此，这仍然是指针之间的转换。但是，“reinterpret_cast”比C风格的转换更安全，因为后者将执行“static_cast”，“reinterpret_cast”和“const_cast”中的任何一个或甚至是前者与后者的某种组合（例如，“static_cast”加上“const_cast”）。 - Arne Vogel

顺便说一下，如果用户代码包含空指针解引用，那么它将是未定义的行为。然而，这是在平台头文件中，平台开发人员拥有特殊权限... - Arne Vogel

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@ArneVogel 是的，我说过C++的类型转换比C语言的类型转换更安全。 - bolov

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Angew is no longer proud of SO · Accepted Answer

operator & 可以被重载为类型 m，因此 &((s*)0)->m) 会调用该 operator &，而不是取 m 的地址。

const volatile 存在于 reinterpret_cast 的类型中，所以它可以在 m 是 const 和/或 volatile 时正常工作。

请注意，在 C++11 中，有 std::addressof(x) 函数，它总是获取 x 的地址，无论是否重载了 operator &。它的实现方式很可能与问题中所见的类似。