Question

的C ++后续内容

在ISO C之前的日子里，以下代码会让人感到惊讶：

p[i]

不幸的是，这个有问题的行使用指针算法（*(p + i))按照定义 Undefined Behaviour在任何数组之外，标准明确不允许。草案4659 for C + +17在8.7 [expr.add]中说：

如果表达式P指向具有n个元素的数组对象x的元素x [i]，   表达式P + J和J + P（其中J具有值j）指向（可能是假设的）元素   x [i + j]如果0 <= i + j <= n;否则，行为未定义。

（非规范性）注释86使其更加明确：


为此目的，不是数组元素的对象被认为属于单元素数组。一个   超过n个元素的数组x的最后一个元素的指针被认为等同于指向假设元素的指针   x [n]为此目的。

引用问题的已接受答案使用了C语言通过联合接受类型双关语这一事实，但我无法在C ++标准中找到等效语句。所以我假设包含匿名结构成员和数组的联合将导致C ++中的assert - 他们不同的语言......

问题：

什么是一种一致的方式来迭代结构的成员，就好像它们是C ++中的数组成员一样？我正在寻找当前（C ++ 17）版本的方法，但也欢迎旧版本的解决方案。

声明：

它显然只适用于相同类型的元素，并且可以使用简单的{{1}}检测填充，如其他question所示，因此填充，对齐和混合类型不是我的问题

Answer 1

使用指向成员指针的constexpr数组：

#include <math.h>

struct Point {
    double x;
    double y;
    double z;
};

double dist(struct Point *p1, struct Point *p2) {
    constexpr double Point::* coords[3] = {&Point::x, &Point::y, &Point::z};

    double d2 = 0;
    for (int i=0; i<3; i++) {
        double d = p1->*coords[i] - p2->*coords[i];
        d2 += d * d;
    }
    return sqrt(d2);
}

Answer 2

恕我直言，最简单的方法就是实施operator[]。您可以创建一个这样的辅助数组，或者只创建一个开关......

struct Point
{
    double const& operator[] (std::size_t i) const 
    {
        const std::array coords {&x, &y, &z};
        return *coords[i];
    }

    double& operator[] (std::size_t i) 
    {
        const std::array coords {&x, &y, &z};
        return *coords[i];
    }

    double x;
    double y;
    double z;
};

int main() 
{
    Point p {1, 2, 3};
    std::cout << p[2] - p[1];
    return 0;
}

Answer 3

struct Point {
  double x;
  double y;
  double z;
  double& operator[]( std::size_t i ) {
    auto self = reinterpret_cast<uintptr_t>( this );
    auto v = self+i*sizeof(double);
    return *reinterpret_cast<double*>(v);
  }
  double const& operator[]( std::size_t i ) const {
    auto self = reinterpret_cast<uintptr_t>( this );
    auto v = self+i*sizeof(double);
    return *reinterpret_cast<double const*>(v);
  }
};

这取决于你的`struct中的double s之间没有打包。断言这很难。

POD结构是保证的字节序列。

编译器应该能够将[]编译为与原始数组访问或指针算法相同的指令（或缺少指令）。可能存在一些问题，其中这种优化发生“太晚”而无法进行其他优化，因此请仔细检查性能敏感代码。

转换为char*的{{1}}或std::byte*转换为有效，但there is a core issue关于在这种情况下是否允许指针运算。

Answer 4

您可以使用这样一个事实，即向intptr_t执行算术运算，然后将值转换回指针类型实现定义行为。我相信它适用于大多数编译器：

template<class T>
T* increment_pointer(T* a){
  return reinterpret_cast<T*>(reinterpret_cast<intptr_t>(a)+sizeof(T));
  }

这项技术效率最高，如果查找一个使用表，优化器似乎无法产生最佳效果：assemblies-comparison

别名结构和数组C ++方式

问题：

声明：

4 个答案: