我遇到了这个奇怪的代码片段，它编译得很好:
class Car
{
public:
int speed;
};
int main()
{
int Car::*pSpeed = &Car::speed;
return 0;
}
为什么c++有这个指针指向类的非静态数据成员?在实际代码中，这个奇怪的指针有什么用呢?
当前回答
您可以使用指向(同构)成员数据的指针数组来启用双重命名成员(即x.data)和数组下标(即x[idx])接口。
#include <cassert>
#include <cstddef>
struct vector3 {
float x;
float y;
float z;
float& operator[](std::size_t idx) {
static float vector3::*component[3] = {
&vector3::x, &vector3::y, &vector3::z
};
return this->*component[idx];
}
};
int main()
{
vector3 v = { 0.0f, 1.0f, 2.0f };
assert(&v[0] == &v.x);
assert(&v[1] == &v.y);
assert(&v[2] == &v.z);
for (std::size_t i = 0; i < 3; ++i) {
v[i] += 1.0f;
}
assert(v.x == 1.0f);
assert(v.y == 2.0f);
assert(v.z == 3.0f);
return 0;
}
其他回答
指向成员的指针是c++的类型安全等价于C的offsetof()，它在stddef.h中定义:两者都返回某个字段位于类或结构中的信息。虽然在c++中也可以将offset()用于某些足够简单的类，但在一般情况下，它会失败，尤其是虚拟基类。因此指针成员被添加到标准中。它们还提供了更简单的语法来引用实际字段:
struct C { int a; int b; } c;
int C::* intptr = &C::a; // or &C::b, depending on the field wanted
c.*intptr += 1;
要比:
struct C { int a; int b; } c;
int intoffset = offsetof(struct C, a);
* (int *) (((char *) (void *) &c) + intoffset) += 1;
至于为什么要使用offsetof()(或指向成员的指针)，在stackoverflow的其他地方有很好的答案。这里有一个例子:宏的C偏移是如何工作的?
您可以使用指向(同构)成员数据的指针数组来启用双重命名成员(即x.data)和数组下标(即x[idx])接口。
#include <cassert>
#include <cstddef>
struct vector3 {
float x;
float y;
float z;
float& operator[](std::size_t idx) {
static float vector3::*component[3] = {
&vector3::x, &vector3::y, &vector3::z
};
return this->*component[idx];
}
};
int main()
{
vector3 v = { 0.0f, 1.0f, 2.0f };
assert(&v[0] == &v.x);
assert(&v[1] == &v.y);
assert(&v[2] == &v.z);
for (std::size_t i = 0; i < 3; ++i) {
v[i] += 1.0f;
}
assert(v.x == 1.0f);
assert(v.y == 2.0f);
assert(v.z == 3.0f);
return 0;
}
我认为，只有当成员数据相当大(例如，另一个相当庞大的类的对象)，并且您有一些外部例程，只对该类的对象引用起作用时，才会想要这样做。你不想复制成员对象，所以这让你可以传递它。
一个指向成员的指针的真实例子可以是std::shared_ptr的更窄的混叠构造函数:
template <typename T>
template <typename U>
shared_ptr<T>::shared_ptr(const shared_ptr<U>, T U::*member);
构造函数有什么用
假设你有一个结构体foo:
struct foo {
int ival;
float fval;
};
如果你给了一个foo对象一个shared_ptr对象，你可以使用构造函数将shared_ptr对象检索到它的成员ival或fval:
auto foo_shared = std::make_shared<foo>();
auto ival_shared = std::shared_ptr<int>(foo_shared, &foo::ival);
如果想将指针foo_shared->ival传递给某个需要shared_ptr的函数，这将非常有用
https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr/shared_ptr
下面是一个例子，其中指向数据成员的指针可能很有用:
#include <iostream>
#include <list>
#include <string>
template <typename Container, typename T, typename DataPtr>
typename Container::value_type searchByDataMember (const Container& container, const T& t, DataPtr ptr) {
for (const typename Container::value_type& x : container) {
if (x->*ptr == t)
return x;
}
return typename Container::value_type{};
}
struct Object {
int ID, value;
std::string name;
Object (int i, int v, const std::string& n) : ID(i), value(v), name(n) {}
};
std::list<Object*> objects { new Object(5,6,"Sam"), new Object(11,7,"Mark"), new Object(9,12,"Rob"),
new Object(2,11,"Tom"), new Object(15,16,"John") };
int main() {
const Object* object = searchByDataMember (objects, 11, &Object::value);
std::cout << object->name << '\n'; // Tom
}
