C++11中的std::addressof怎么用

本文小編為大家詳細介紹“C++11中的std::addressof怎么用”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“C++11中的std::addressof怎么用”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

1、源碼準備

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或更新的版本去學習，不同版本的gcc源碼差異應該不小，但是原理和設計思想的一樣的。

2、std::addressof簡介

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，該參數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;
}

上面的代碼輸出結果為：

&t.a:0x7ffefcb48eb0
&t.b:0x7ffefcb48eb4
&t:0x7ffefcb48eb4
addressof(t):0x7ffefcb48eb0

在這里正常來說使用&t應該取到的是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。

3、std::addressof源碼解析

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。

• 將前面轉換得到的結果強制轉換為char&類型，此時如果轉換成其它類型有可能會觸發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&符號將前面的結果的地址給取出來（此時已經不會觸發重載了）

• 最后一步使用reinterpret_cast將前面獲取到的地址轉換回_Tp*類型，并且此時也會保留_Tp的const或volatile屬性（如果有的話）

讀到這里，這篇“C++11中的std::addressof怎么用”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。