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我想在这里实现'GetParent（）'功能 -

class ChildClass;

class ParentClass
{
public:
    ....
    ChildClass childObj;
    ....
};

class ChildClass
{
    friend class ParentClass;
private:
    ChildClass();

public:
    ParentClass* GetParent();
};

我试图创建一个私有成员变量来存储指向父对象的指针。然而，这种方法需要额外的内存。

class ChildClass
{
    friend class ParentClass;

private:
    ChildClass();

    ParentClass* m_parent;

public:
    ParentClass* GetParent()
    {
        return m_parent;
    }
};

所以我使用了 offsetof() 宏（调用 offsetof() 的性能成本可以忽略），但我不确定这种方法是否安全。它适用于所有情况吗？有没有更好的idea？

class ChildClass
{
public:
    ParentClass* GetParent()
    {
        return reinterpret_cast<ParentClass*>(
            reinterpret_cast<int8_t*>(this) - offsetof(ParentClass, childObj)
            );
    }
};
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使用它计算容器对象的地址offsetof是安全的，因为它可以工作。offsetof在 C 中通常用于此目的。例如，参见 Linux 内核中的container_of宏。

从某种意义上说，如果有一个ChildClass实例不是那个特定的成员变量，那么您手上有未定义的行为，这可能是不安全的。当然，由于构造函数是私有的，你应该能够防止这种情况发生。

它不安全的另一个原因是，如果容器类型不是标准布局类型，它具有未定义的行为。

因此，只要您考虑到注意事项，它就可以工作。但是，您的实现已损坏。宏的第二个参数offsetof必须是成员的名称。在这种情况下，它必须是childObj而不是e[index]不是成员的名称。

另外（如果我错了，也许有人会纠正我，但我认为）uint8_t*在进行指针算术之前强制转换为不相关的类型，然后再强制转换为另一个不相关的类型似乎有点危险。我建议char*用作中间类型。可以保证，sizeof(char) == 1并且它有关于别名和没有陷阱表示的特殊例外。

可能值得一提的是，标准没有定义指针算术的这种使用——或者除了与数组一起使用之外的任何使用。严格来说，这offsetof毫无用处。尽管如此，指针在数组之外被广泛使用，因此在这种情况下可以忽略缺乏标准支持。

于 2015-12-29T13:34:52.770 回答
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这里为未来的访问者提供了一个更通用的解决方案：

#include <cstddef>
#include <type_traits>

template <class Struct, std::size_t offset, class Member>
Struct &get_parent_struct_tmpl(Member &m){
    static_assert(std::is_standard_layout<Struct>::value,
                  "Given struct must have a standard layout type");
    return *reinterpret_cast<Struct *>(reinterpret_cast<char *>(&m) - offset);
}
#define get_parent_struct(STRUCTNAME, MEMBERNAME, MEMBERREF)\
    get_parent_struct_tmpl<STRUCTNAME, offsetof(STRUCTNAME, MEMBERNAME)>(MEMBERREF)

测试用例：

#include <cassert>

struct Foo{
    double d;
    int i;
    bool b;
    char c;
    bool b2;
};

int main(){    
    Foo f;
    bool &br = f.b;

    Foo &fr = get_parent_struct(Foo, b, br);

    assert(&fr == &f);
}

如user2079303所述，有一个static_assert防御由给定结构没有标准 布局引起的 UB 。

所示代码需要 C++11，但是，您可以删除#include <type_traits>并static_assert使其在 C++03 中编译，但是，您必须手动确保您具有标准布局类型。

于 2016-09-03T13:01:23.007 回答