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c++ - 使用 C++ 方式对结构和数组进行别名处理

coder 2023-05-03 原文

这是 another question of mine 的 C++ 后续版本

在 ISO C 之前的旧时代，以下代码不会让任何人感到惊讶:

struct Point {
    double x;
    double y;
    double z;
};
double dist(struct Point *p1, struct Point *p2) {
    double d2 = 0;
    double *coord1 = &p1->x;
    double *coord2 = &p2->x;
    int i;
    for (i=0; i<3; i++) {
        double d = coord2[i]  - coord1[i];    // THE problem
        d2 += d * d;
    }
    return sqrt(d2);
}

不幸的是，这条有问题的行使用了指针算术(p[i] 根据定义 *(p + i)) 在任何标准明确不允许的数组。 C++17 的 4659 草案在 8.7 [expr.add] 中说:

If the expression P points to element x[i] of an array object x with n elements, the expressions P + J and J + P (where J has the value j) point to the (possibly-hypothetical) element x[i + j] if 0 <= i + j <= n; otherwise, the behavior is undefined.

并且(非规范性)注释 86 使其更加明确:

An object that is not an array element is considered to belong to a single-element array for this purpose. A pointer past the last element of an array x of n elements is considered to be equivalent to a pointer to a hypothetical element x[n] for this purpose.

所引用问题的公认答案使用 C 语言通过 union 接受 类型双关语 的事实，但我在 C++ 标准中找不到等价物。所以我假设一个包含匿名结构成员和数组的 union 会导致 C++ 中的 Undefined Behaviour —— 它们是不同的语言...

问题:

什么是一种一致的方式来遍历结构的成员，就好像它们是 C++ 中数组的成员一样？我正在寻找当前 (C++17) 版本的方法，但也欢迎使用旧版本的解决方案。

免责声明:

显然它只适用于相同类型的元素，并且可以使用简单的 assert 来检测填充，如其他 question 所示，所以填充、对齐和混合类型不是我的问题。

最佳答案

使用指向成员的 constexpr 数组:

#include <math.h>

struct Point {
    double x;
    double y;
    double z;
};

double dist(struct Point *p1, struct Point *p2) {
    constexpr double Point::* coords[3] = {&Point::x, &Point::y, &Point::z};

    double d2 = 0;
    for (int i=0; i<3; i++) {
        double d = p1->*coords[i] - p2->*coords[i];
        d2 += d * d;
    }
    return sqrt(d2);
}

关于c++ - 使用 C++ 方式对结构和数组进行别名处理，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/48463521/

amp和数doublecodePointc++carraysstructlanguage-lawyer

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