C++学习笔记之类成员指针

Grizelda ·

更新时间:2024-09-20

· 1096 次阅读

C++的类成员指针是一种奇葩的指针。

假设现在我们要表示一个三维的点，现在有两种定义方式：

struct point1{
int x, y, z;
};
struct point2{
int c[3];
};

第一种的优点是更直观，但第二种可以方便的用for遍历三个属性。最终我选择了第一种，但是我还想弄一个遍历功能怎么办？这个时候类成员指针就排上用场了，我们可以创建一个“指向point中具体成员的指针”。

int A:: *member = &A::x;

让member指针指向A中的成员x，且类型是int，此时我们就可以通过member来访问x：

point1 tmp{4, 5, 6};
cout << tmp.(*member); //把member解引用，得到tmp::x，表示要访问x

所以我们定义一个数组，就可以迭代访问类里的各种int属性了

int A:: *member [] = {&A::x, &A::y, &A::z};
for (int i = 0; i < 3; ++i)
cout << tmp.(*member[i]);

这个用途也可以放到成员函数上，构建一个函数列表，顺序调用。

这么个指针的行为跟一般的指针显然不一样，它不保存地址，而是保存一个“偏移量”，从对象地址开头到对象成员的偏移量。这玩意其实可以输出：

struct A{
int a, b, c;
};
main() {
printf("%d%d%d", &A::a, &A::b, &A::c); //! 输入为0, 4, 8
//! 当然这玩意类型不是int，printf直接将他以int解析输出了，所以cout达不到效果
}

这样类成员指针的意义就很明显了，假设一个A的对象t，那么t的地址&t和a的地址&(t.a)是相等的，而&(t.b)要多出来4，&(t.c)又要多出来4。每个对象的内存构造都是一样的，这个类成员指针就是获取每个成员相对于头地址的偏移量，这样当我使用t.*member编译器就知道是头地址+4处的变量，并且是个int。

不过成员函数又不太一样了。不同对象的成员函数只有同一份程序短代码。C++不能用&(t.fun)的方式获取对象的成员函数的地址，要用取&A::fun得到函数的地址。这个当然是真地址了。

类成员指针可以用于static吗？显然不行，static成员单独存放，与类本身无关，取&A::staticmember得到的就是这个变量的正经地址。那可以用于virtual function吗？答案是可以，但是虚函数的地址无法确定，所以又变成了储存偏移量，实际上储存的是函数在虚表中的索引值。

补充：mem_fn

通过mem_fn对类函数成员指针进行包装，来返回一个可调用对象。使用时，包含头文件functional。

#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
class Compute
{
public:
    Compute(int a, int b) :a(a), b(b)
    {
    }
    int add()
    {
        return a + b;
    }
    int sub() const
    {
        return a - b;
    }
private:
    int a;
    int b;
};
int main(void)
{
    Compute com(100, 10), *p = &com;
    auto fun1 = mem_fn(&Compute::add);
    cout << fun1(com) << endl;
    cout << fun1(p) << endl;
    auto fun2 = mem_fn(&Compute::sub);
    cout << fun2(com) << endl;
    cout << fun2(p) << endl;
    cin.get();
    return 0;
}

运行