如何解决通过限定名访问成员数据的地址会产生错误
正如我们所知,派生类 public
和 protected
成员的直接或间接基类在派生类中可用。
所以我有这个例子:
struct Foo{int x_ = 10;};
struct Bar : Foo{};
struct FooBar : Bar{
void f()const{
std::cout << &x_ << " : " << x_ << '\n';
std::cout << &Foo::x_ << " : " << Foo::x_ << '\n';
std::cout << &Bar::x_ << " : " << Bar::x_ << '\n';
std::cout << &FooBar::x_ << " : " << FooBar::x_ << '\n';
}
};
int main(){
FooBar fb{};
fb.f();
}
-
当我编译并运行程序时,我得到了输出:
0x7ffc2f7ca878 : 10 1 : 10 1 : 10 1 : 10
那么为什么通过完全限定名称访问成员数据 A::x_
的地址会产生“无效”地址?但是直接访问它(非限定查找)是可以的。
-
我的程序是否处于未定义行为?
-
我已经使用 GCC 和 CLANG 编译了我的程序。
解决方法
首先,您很可能不打算在每个 &
语句中重复 std::cout
运算符,因此我删除了每个重复的实例,以打印成员的值而不是其地址。
现在看这个:
#include <iostream>
struct Foo{int x_ = 10;};
struct Bar : Foo{};
struct FooBar : Bar
{
void f()const
{
std::cout << &x_ << " : " << x_ << '\n';
std::cout << &(Foo::x_) << " : " << Foo::x_ << '\n';
std::cout << &(Bar::x_) << " : " << Bar::x_ << '\n';
std::cout << &(FooBar::x_) << " : " << FooBar::x_ << '\n';
}
};
int main(){
FooBar fb{};
fb.f();
}
输出:
0x7fffe136c594:10
0x7fffe136c594:10
0x7fffe136c594:10
0x7fffe136c594:10
一切正常!我更改的是将 Foo::x_
之类的表达式括在括号中。为什么?由于 &Foo::x_
使用内置地址运算符,请参阅 cppreference.com 中的 Member access operators。它的值是一个指向数据成员的指针,它不是一个普通的指针,因为它需要绑定到一个对象才能返回一个地址。另请参阅 Similar stackoverflow question 以获取更多说明。
编辑
您可能想知道为什么 std::cout
为指向成员的指针显示 1
。这是因为隐式转换为 bool
:
布尔转换
整型、浮点型、无作用域枚举、指针和成员指针类型的纯右值可以转换为 bool 类型的纯右值。
转换后的值当然是true
,因为你的指针是有效的,只有nullptr
(和0)被转换为false
。根据其他规则,true
被转换为 1。Q.E.D.
我的程序是否处于未定义行为?
没有。行为定义明确。
那么为什么通过完全限定名称访问成员数据 A::x_ 的地址会产生“无效”地址?
您没有使用完全限定的名称。完全限定名称始终从全局命名空间开始。例如,::Foo::x_
将是完全限定名称,而 Foo::x_
则不是。
您也不会“访问”成员(除非您插入 x_
)。在成员名称上应用一元运算符 &
时,结果是指向数据成员的指针。在 &Foo::x_
的情况下,类型将是 int Foo::*
,即指向 Foo
类型的 int
成员的指针。
此外,1 不一定是“无效”地址,但您观察到的根本不是地址。字符流没有接受指向数据成员的指针的流插入运算符。然而,它们确实有一个接受 bool 的重载,并且所有指向数据成员的指针都可以隐式转换为 bool,因此这种重载是重载决议的有效候选者。
由于指向相关数据成员的指针不为空,因此转换后的值为真。向字符流插入true时,输出为1。
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