为什么通过指针静态访问类数据成员返回1?

时间:2013-04-16 14:33:24

标签: c++

给出以下代码:

#include <iostream>

using std::cout;

class A {
    public:
        virtual ~A() {}
        int x,y,z;
};

int main (void)
{
    std::cout<<&A::x;
    std::cout<<&A::y;
    std::cout<<&A::z;
}

输出结果为:

  

111

输出的含义是什么?为什么是1?是否有任何理由通过指针访问类成员(没有创建对象)?

编辑 - 使用:

printf("%p",&A::x);
printf("%p",&A::y);
printf("%p",&A::z);

打印:4,8和C.

现在我觉得更有意义..(字节) 但是,还有什么用呢?

2 个答案:

答案 0 :(得分:30)

operator<<(std::ostream&, T)没有定义T = &C::m。通常你会收到一个错误。

但相反,T = bool有一个,并且从成员指针隐式转换为bool。所以你看到的输出只是那些指针不为空(被转换为true)的结果。

试试这个,例如:

#include <iomanip>
#include <iostream>

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

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha; // print boolean values as text

    std::cout << &A::x << std::endl;
    std::cout << &A::y << std::endl;
    std::cout << &A::z << std::endl;
}

输出:

  


  真正
  真的


请注意,在代码printf("%p", &A::X)中,您有未定义的行为。

%p说明符的值必须是void*,并且不存在从成员指针到void*的转换。相反,你有什么别名(类型双关语)到void*,这是未定义的行为。 (想象一下sizeof(&A::x)为4而sizeof(void*)为64;没有人说这不可能是这种情况。)

你必须接受这样的想法:并非所有指针都可以被视为整数偏移。我们甚至可以打印一个指针是实现定义的:它可以打印“apple”为null,“pear”为一个值,“milk”为另一个(如果(哑)实现想要)。 I've touched on this difference between values and their representations before

在这种情况下,的值没有输出。这没关系,并非所有值都有有意义的打印输出。你能做的最多就是打印出各个位:

#include <climits>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T>
auto print_bits(const T& value)
    -> typename std::enable_if<std::is_standard_layout<T>::value>::type
{
    // it's okay to alias a standard-layout type as a sequence of bytes:
    const auto valueAsBytes = reinterpret_cast<const unsigned char*>(&value);

    for (std::size_t byte = 0; byte < sizeof(T); ++byte)
    {
        // print in reverse order
        const std::size_t byteIndex = sizeof(T) - byte - 1;

        const unsigned char byteValue = valueAsBytes[byteIndex];

        for (std::size_t bit = 0; bit < CHAR_BIT; ++bit)
        {
            // print in reverse order
            const std::size_t bitIndex = CHAR_BIT - bit - 1;

            const bool bitValue = (byteValue & (1U << bitIndex)) != 0;

            std::cout << (bitValue ? 1 : 0);
        }

        std::cout << ' ';
    }

    std::cout << std::endl;
}

(我以相反的顺序打印字节和位,因为在我的架构中,这会将最低有效位放在右边。我更喜欢以这种方式查看二进制值。)

这给出了:

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

int main()
{
    // example:
    for (unsigned i = 0; i < 64; ++i)
        print_bits(i);

    std::cout << std::endl;

    // member-pointers:
    print_bits(&A::x);
    print_bits(&A::y);
    print_bits(&A::z);
}

输出:

  

00000000 00000000 00000000 00000000
  00000000 00000000 00000000 00000001
  00000000 00000000 00000000 00000010
  [...]
  00000000 00000000 00000000 00111101
  00000000 00000000 00000000 00111110
  00000000 00000000 00000000 00111111

     

00000000 00000000 00000000 00000000
  00000000 00000000 00000000 00000100
  00000000 00000000 00000000 00001000

您对成员指针的看法无法保证。

答案 1 :(得分:2)

&A::x创建一个指向类A的成员指针。在某种程度上,指向成员的指针表示该成员在该类中的“位置”。 这些数字究竟意味着什么取决于具体实施。我想在你的特定实现中,它意味着x在类中的索引1上(虚函数表指针在索引0上)。 编辑实际上,GManNickG是回答显示我对这个假设错了,它只是将指针打印成隐式转换为bool的成员。

请注意,指向成员的指针在经典意义上是不是指针。您不能直接取消引用指向成员的指针。你总是需要一个对象的指针/引用来跟随它。示例(使用您的班级):

int main()
{
  int A::*pm;  // pm is a pointer to member of A of type int
  A a;
  pm = &A::x;
  std::cout << a.*pm; //will output a.x
  pm = &A::y;
  std::cout << a.*pm; //will output a.y
  A *pa = &a;
  std::cout << pa->*pm;  //will output pa->y
}