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本篇內(nèi)容主要講解“C++11中std::addressof的用法”,感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷,實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“C++11中std::addressof的用法”吧!
1、源碼準備
2、std::addressof簡介
3、std::addressof源碼解析
4、總結(jié)
本文是基于gcc-4.9.0的源代碼進行分析,std::addressof是C++11才加入標準的,所以低版本的gcc源碼是沒有這個的,建議選擇4.9.0或更新的版本去學(xué)習(xí),不同版本的gcc源碼差異應(yīng)該不小,但是原理和設(shè)計思想的一樣的,下面給出源碼下載地址
http://ftp.gnu.org/gnu/gcc
std::addressof的作用是獲取一個對象的實際地址,即使這個對象的&操作符已被重載。它接受一個參數(shù),該參數(shù)為要獲得地址的那個對象的引用。下面通過一個極其簡單的例子了解一下std::addressof的使用方法
#include <iostream> #include <string> #include <functional> class Test { public: int* operator&() { return &b; } int* a_addr() { return &a; } int* b_addr() { return &b; } private: int a; int b; }; int main(int argc, char* argv[]) { Test t; std::cout << "&t.a:" << t.a_addr() << std::endl; std::cout << "&t.b:" << t.b_addr() << std::endl; std::cout << "&t:" << &t << std::endl; std::cout << "addressof(t):" << std::addressof(t) << std::endl; }
上面的代碼輸出結(jié)果為:
&t.a:0x7ffefcb48eb0
&t.b:0x7ffefcb48eb4
&t:0x7ffefcb48eb4
addressof(t):0x7ffefcb48eb0
在這里正常來說使用&t應(yīng)該取到的是t.a的地址值才對,但是由于我們重載了&運算符,所以這里取到了t.b的地址值,但是如果使用了std::addressof,就可以取到正確的值了。
std::addressof位于libstdc++-v3\include\bits\move.h中
template<typename _Tp> inline _Tp* __addressof(_Tp& __r) _GLIBCXX_NOEXCEPT { return reinterpret_cast<_Tp*>(&const_cast<char&>(reinterpret_cast<const volatile char&>(__r))); } template<typename _Tp> inline _Tp* addressof(_Tp& __r) noexcept { return std::__addressof(__r); }
從代碼中可以看出std::addressof里面調(diào)用了std::__addressof,所以真正起作用的是std::__addressof。__addressof的處理過程可以分為以下四步:
將__r由類型_Tp&強制轉(zhuǎn)換為const volatile char&,這樣做有兩個作用:一是防止后面使用&操作符獲取地址時觸發(fā)原類型(即_Tp)的重載操作(operator&),就像上面那個例子那樣;二是reinterpret_cast操作符總是可以合法的在原類型的基礎(chǔ)上加const或volatile, 但是如果_Tp原來就帶有const或volatile的話, 通過reinterpret_cast去掉是不允許的, 因此需要加上const volatile來避免編譯器報錯, 也就是此時不用再管_Tp是否本來就帶有const或volatile屬性了。
將前面轉(zhuǎn)換得到的結(jié)果強制轉(zhuǎn)換為char&類型,此時如果轉(zhuǎn)換成其它類型有可能會觸發(fā)強制地址對齊的操作,這樣的話真實地址就有可能會被改變了,最終造成程序錯誤。需要注意的是這個轉(zhuǎn)換過程使用的是const_cast,可以順便將前面留下的const和volatile屬性給去掉了。
使用&符號將前面的結(jié)果的地址給取出來(此時已經(jīng)不會觸發(fā)重載了)
最后一步使用reinterpret_cast將前面獲取到的地址轉(zhuǎn)換回_Tp*類型,并且此時也會保留_Tp的const或volatile屬性(如果有的話)
本文通過一個簡單的例子和源碼介紹了C++11新引入的模板函數(shù)std::addressof,內(nèi)容雖然比較簡單,但是考慮到std::addressof在標準庫中使用頻率是比較高的,所以我們還是應(yīng)該掌握其原理和用法。
最后需要注意的一點就是std::addressof并不保證轉(zhuǎn)換的正確性和合理性,這個是需要程序員自己把控的,雖然標準庫使用std::addressof的頻率比較高,但是我們平時在編程中還是得謹慎一點使用它。
到此,相信大家對“C++11中std::addressof的用法”有了更深的了解,不妨來實際操作一番吧!這里是億速云網(wǎng)站,更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢,關(guān)注我們,繼續(xù)學(xué)習(xí)!
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