c++ - 静态获取成员变量的偏移量

Question

我正在寻找一种方法来获取成员变量的偏移量，以将此偏移量静态传递给成员变量。基本上我想实现这个:

template <std::intptr_t OFFSET>
struct A
{
    std::intptr_t self()
    {
        return reinterpret_cast<std::intptr_t>(this) - OFFSET;
    }
};
struct B
{
    int some_variables[256];
    A<???> a;
};
int main()
{
    B b;
    assert(reinterpret_cast<std::intptr_t>(&b) == b.a.self()); // shall pass
    return 0;
}

有办法吗？

Answer 1

首先，根据要求，您的目标无法实现，因为 a 的类型会影响 B 中 a 的偏移量:

struct B
{
    int some_variables[256];
    A</* offset of a inside B */> a;
};

这是 alignment .

---

您可以使用标准宏 offsetof .这意味着两件事:

1. 因为 offsetof(type, member) 仅针对 standard-layout 定义明确type，封闭类型必须是标准布局，
2. 并且由于offsetof只能在完整类型上“调用”，其静态计算结果只能动态设置到子对象；它不能是模板非类型参数，但可以是构造函数参数。

完整程序

#include <cassert>
#include <cstdint>
#include <cstddef>

struct Location
{
    Location(std::size_t offset) : offset_(offset) {}
    std::size_t offset_;
    operator std::intptr_t () const { return reinterpret_cast<std::intptr_t>(this) - offset_; }
};

struct SomeType
{
    int some_variables[256];
    Location location = offsetof(SomeType, location);
};

int main()
{
    SomeType obj;
    assert(reinterpret_cast<std::intptr_t>(&obj) == obj.location); // does pass
}

live demo

但是正如您评论的那样，这毫无用处，因为 Location 可以简单地定义为

template<class T>
struct Location
{
    Location(T* location) : location_(location) {}
    T* location_;
    operator T* () const { return location; }
};

并使用 Location location = this; 进行初始化。