C++ 类成员指针

C++的类成员指针是一种奇葩的指针。

假设现在我们要表示一个三维的点,现在有两种定义方式:

struct point1{
	int x, y, z;
};

struct point2{
	int c[3];
};

第一种的优点是更直观,但第二种可以方便的用for遍历三个属性。最终我选择了第一种,但是我还想弄一个遍历功能怎么办?这个时候类成员指针就排上用场了,我们可以创建一个“指向point中具体成员的指针”。

int A:: *member = &A::x;

让member指针指向A中的成员x,且类型是int,此时我们就可以通过member来访问x:

point1 tmp{4, 5, 6};
cout << tmp.(*member); //把member解引用,得到tmp::x,表示要访问x

所以我们定义一个数组,就可以迭代访问类里的各种int属性了

int A:: *member [] = {&A::x, &A::y, &A::z};
for (int i = 0; i < 3; ++i)
	cout << tmp.(*member[i]);

这个用途也可以放到成员函数上,构建一个函数列表,顺序调用。

这么个指针的行为跟一般的指针显然不一样,它不保存地址,而是保存一个“偏移量”,从对象地址开头到对象成员的偏移量。这玩意其实可以输出:

struct A{
	int a, b, c;
};

main() {
	printf("%d%d%d", &A::a, &A::b, &A::c); //! 输入为0, 4, 8
	//! 当然这玩意类型不是int,printf直接将他以int解析输出了,所以cout达不到效果
}

这样类成员指针的意义就很明显了,假设一个A的对象t,那么t的地址&t和a的地址&(t.a)是相等的,而&(t.b)要多出来4,&(t.c)又要多出来4。每个对象的内存构造都是一样的,这个类成员指针就是获取每个成员相对于头地址的偏移量,这样当我使用t.*member编译器就知道是头地址+4处的变量,并且是个int。

不过成员函数又不太一样了。不同对象的成员函数只有同一份程序短代码。C++不能用&(t.fun)的方式获取对象的成员函数的地址,要用取&A::fun得到函数的地址。这个当然是真地址了。

类成员指针可以用于static吗?显然不行,static成员单独存放,与类本身无关,取&A::staticmember得到的就是这个变量的正经地址。那可以用于virtual function吗?答案是可以,但是虚函数的地址无法确定,所以又变成了储存偏移量,实际上储存的是函数在虚表中的索引值。

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