Question

我有一个指向未知类型变量的指针void* p，还有一个装有std::set<MyClass*> c指针的容器MyClass。是否有某种方法可以找出c是否包含p（即是否包含一个指向与p相同的内存地址的指针）而无需手动循环访问{{1 }}，这不会导致未定义的行为吗？（请注意，如果我在c中找不到p，就不会取消引用。）

此外，我假设如果c指向与p不相关的数据类型的变量，则将MyClass*强制转换为p会导致未定义的行为，但是也许不是这样吗？

Answer 1

您可以安全地将void*强制转换为另一个指针，但不要取消引用它。在std::set<T*>中查找指针不会取消引用该指针（除非您指定一个这样做的自定义比较谓词）。

根据C ++标准，目前看来，仅加载无效的指针是未定义的行为。但是，这是使用segmented addressing（x86实模式）的硬件体系结构的一种规定，其中加载指针会将其值的一部分加载到段寄存器中，这可能会导致硬件陷阱。在具有平面内存模型的现代体系结构中，此限制不适用，加载任何指针值的定义都很好，因为这只是加载到通用CPU寄存器中。

类似的东西：

MyClass* find(std::set<MyClass*> const& c, void* p) {
    auto found = c.find(static_cast<MyClass*>(p));
    return found != c.end() ? *found : nullptr;
}

您可以像这样使用它：

std::set<MyClass*> c;
void* p = ...;
if(MyClass* q = find(c, p))
   // p is found and is q

Answer 2

我假设如果[..]
，将p强制转换为MyClass*会导致未定义的行为

从理论上讲，它可能会导致UB。

但是可能应该在实践中起作用（UB的乔伊）。

是否有某种方法可以找出c是否包含p [..]，而无需手动循环访问c中的元素。

std::find_if或std::binary_search可以与适当的谓词一起使用以在线性时间内找到它（std::set::iterator不是随机迭代器，因此“伪造” binary_search的复杂性）。

如果您可以将容器更改为：

std::set<MyClass*, std::less<void>>，那么您可以安全地使用std::set::find 感谢透明的比较器。
对std::vector<MyClass*>进行了排序，那么您可能会以正确的复杂性使用std::binary_search。

Answer 3

在实践中，您应该能够做到（请参阅其他分析工具和评论），但是您需要注意一些陷阱。

如果您有从另一个类（例如OtherClass）和MyClass派生的类，则需要确保p指向MyClass部分而不是{{ 1}}。虽然您不会有未定义的行为，但是找不到该项目。

OtherClass

在这种情况下，您不会在集合中找到class OtherClass { int someData; }; class WontWork : public OtherClass, public MyClass { }; auto *w = new WontWork(); c.insert(w); void *p = w;，因为p的值不同于插入到集合中的值（在隐式转换为p之后）。

要使代码正常工作，您需要执行以下操作来使MyClass *指向p部分：

MyClass

或

void *p = static_cast<MyClass *>(w);

但是，然后，必须确保不要在代码中的其他位置使用MyClass *mc = w; p = mc;或p类型的OtherClass。

如果可能的话，最好通过修正声明来完全避免使用WontWork。

在MyClass指针的容器中找到空指针？

3 个答案: