从成员指针转换为整个结构/类

考虑以下代码：

#include <iostream>


struct bar {
  double a = 1.0;
  int b = 2;
  float c = 3.0;
};

void callbackFunction(int* i) {

  auto myStruct = reinterpret_cast<bar*>(i) - offsetof(bar, b);

  std::cout << myStruct->a << std::endl;
  std::cout << myStruct->b << std::endl;
  std::cout << myStruct->c << std::endl;

  //do stuff
}

int main() {

  bar foo;

  callbackFunction(&foo.b);

  return 0;
}

我必须定义一个回调函数，并且我想在该函数中使用一些附加信息。我定义了自己的结构并将成员的地址传递给函数。在函数中，我想通过强制转换“检索”整个结构，但指针似乎不匹配，并且得到错误的结果。我想我在铸造时做错了什么，但我不确定是什么？

你缺少一个演员来完成这项工作。您需要在减去偏移量之前转换为字节类型，然后重新转换回bar*。原因是宏offsetof以字节数形式返回偏移量。当您进行指针算术时，减法和加法根据指向类型的大小进行计算。我们举个例子：

假设您有一个bar实例，命名为b位于地址 0x100h 处。假如说sizeof(double) == 8, sizeof(int) == 4 and sizeof(float) == 4, then sizeof(bar) == 16你的结构及其成员在内存中看起来像这样：

b @ 0x100h
b.a @ 0x100h
b.b @ 0x108h
b.c @ 0x10Ch

offsetof(bar,b)将等于8。您的原始代码表示“将 0x108h 视为指向类型的结构”bar。然后给我bar结构体地址0x108h - 8 * sizeof(bar)，或者具体来说：0x108h - 0x80h = 88h。希望这个例子能够说明为什么原始代码执行错误的计算。

这就是为什么您需要告诉编译器您想要将地址作为字节减去，以获得结构中第一个成员的正确地址。

解决方案看起来像这样：

bar* owner = reinterpret_cast<bar*>(reinterpret_cast<char *>(i) - offsetof(bar, b));

您应该非常小心的一件事：这是合法的only if bar is 标准布局。您可以使用模板std::is_standard_layout<bar>::value进行静态断言以验证您没有意外调用 UB。