Инвертировать указатель на элемент (т. Е. Получить адрес содержащейся структуры)

Question

У меня есть struct (Member), который может использоваться только как элемент данных в какой-либо другой структуре (Контейнер). По соглашению имя члена всегда m. Есть ли надежный способ для члена получить адрес содержащейся структуры?

template<typename Struct> 
struct Member; 
{ 
    const Struct& s = ??; 
        // this - &Struct::m 
}; 

struct Container 
{ 
    Member<Container> m; 
}; 

Я надеялся, что, возможно, используя указатель на член &Container::m может помочь вычислить назад от адреса самого объекта-членов?

Answer 1

Нет, вы не можете этого сделать. Вы можете определить смещение m в Container и делать арифметические операции над указателями, чтобы угадать в результате адрес Container, но это будет:

• ненадежные
• склонны к катастрофическим ошибкам
• UB (и, следовательно, может симптомы вызывают включая путешествие во время — no, seriously!)

Это могущество последовательно работать на несколько platfo rms, если у вас все оптимизации отключены, но, действительно, пожалуйста, просто не делайте этого.

Либо передать указатель/ссылку на Container в конструктор Member<Container> (после добавления его), либо еще раз переосмыслить свой дизайн. Почему член должен знать об инкапсулирующем его объекте? Это почти всегда неверно (хотя есть и некоторые приемлемые варианты использования).

Answer 2

Не уверен, что «надежный», и это своего рода хак, что не следует поощрять, но следующее должно дать вам хорошую отправную точку:

#include <cassert> 
#include <cstddef> 
#include <type_traits> 

template<typename Struct> 
struct Member 
{ 
    Struct const* s = (Struct*)&((char*)this)[-(int)offsetof(Struct, m)]; 
}; 

struct Container 
{ 
    int abc; 
    int def; 

    Member<Container> m; 
}; 



int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
    assert(std::is_standard_layout<Container>::value); 

    Container c; 

    Container const *p1 = &c; 
    Container const *p2 = c.m.s; 

    bool test = p1 == p2; 

    return 0; 
} 

Я добавил некоторые элементы, так что м есть фактическое ненулевое смещение для тестирования, но оно также работает для нулевого смещения.