通过对数组成员的无限制访问类成员

如何解决通过对数组成员的无限制访问类成员

我已经看到了一位经验丰富的程序员会做类似的事情：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
typedef int BOOL;

BOOL is_max(int a) {
    return a&3;
}

class Foo
{
    public:
    inline Foo()    {}
    inline ~Foo()   {}

    int     min[3];
    int     max[3];
};

int main()
{   
    Foo foo = Foo();
    for (int i=0; i<3; i++) {
        foo.min[i] = i;
        foo.max[i] = i+3;
    }
    
    BOOL b = is_max(75); // b==3
    
    // Print out foo.max[1] (which is foo.min[4])
    cout << foo.min[1+b] << endl;
}

这是代码中非常昂贵的一部分。因此，我想它的确比使用if条件创建分支要快。由于两个数组（max和min）都是int类型的，并且在类定义中是连续的，因此这应该始终有效。

是否有理由应该避免这种方法？我知道这可能不是代码可读性和可维护性最好的方法（例如，如果有人在错误的位置（即min和max之间）在类定义中添加第三个成员）。那时可能会有更好的方法

int[6] extrema;

除此之外，这种方法还会有其他弊端吗？会以某种方式导致过早的终止/分段错误吗？

解决方法

有两个问题，首先，如果b比1大，那就是无界访问。

另一个问题是，编译器仅看到foo.max[i] = i+3;，但在您的代码中没有指示在该循环之后的任何时候都使用max。因此，从优化器的角度来看，由于访问max到min的槽是无效的，因此可以假设循环中的foo.max[i] = i+3;是无用的，并且可以从理论上对其进行优化。

基于对gcc的编译输出的简短查看并启用了优化功能，这确实是事实。

因此，即使不会涉及任何未知的填充，并且您可以确定内存布局，也肯定是您绝对不能做的事情。