详解C++11的std::addressof源码解析

目录
  • 1、源码准备
  • 2、std::addressof简介
  • 3、std::addressof源码解析
  • 4、总结

1、源码准备

本文是基于gcc-4.9.0的源代码进行分析，std::addressof是C++11才加入标准的，所以低版本的gcc源码是没有这个的，建议选择4.9.0或更新的版本去学习，不同版本的gcc源码差异应该不小，但是原理和设计思想的一样的，下面给出源码下载地址
http://ftp.gnu.org/gnu/gcc

2、std::addressof简介

std::addressof的作用是获取一个对象的实际地址，即使这个对象的&操作符已被重载。它接受一个参数，该参数为要获得地址的那个对象的引用。下面通过一个极其简单的例子了解一下std::addressof的使用方法

#include <iostream>
#include <string>
#include <functional>

class Test
{
public:
    int* operator&()
    {
        return &b;
    }

    int* a_addr()
    {
        return &a;
    }

    int* b_addr()
    {
        return &b;
    }

private:
    int a;
    int b;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    Test t;
    std::cout << "&t.a:" << t.a_addr() << std::endl;
    std::cout << "&t.b:" << t.b_addr() << std::endl;
    std::cout << "&t:" << &t << std::endl;
    std::cout << "addressof(t):" << std::addressof(t) << std::endl;
}

上面的代码输出结果为：

&t.a:0x7ffefcb48eb0
&t.b:0x7ffefcb48eb4
&t:0x7ffefcb48eb4
addressof(t):0x7ffefcb48eb0

在这里正常来说使用&t应该取到的是t.a的地址值才对，但是由于我们重载了&运算符，所以这里取到了t.b的地址值，但是如果使用了std::addressof，就可以取到正确的值了。

3、std::addressof源码解析

std::addressof位于libstdc++-v3\include\bits\move.h中

template<typename _Tp>
inline _Tp* __addressof(_Tp& __r) _GLIBCXX_NOEXCEPT
{
    return reinterpret_cast<_Tp*>(&const_cast<char&>(reinterpret_cast<const volatile char&>(__r)));
}

template<typename _Tp>
inline _Tp* addressof(_Tp& __r) noexcept
{ return std::__addressof(__r); }

从代码中可以看出std::addressof里面调用了std::__addressof，所以真正起作用的是std::__addressof。__addressof的处理过程可以分为以下四步：

  • 将__r由类型_Tp&强制转换为const volatile char&，这样做有两个作用：一是防止后面使用&操作符获取地址时触发原类型(即_Tp)的重载操作(operator&)，就像上面那个例子那样；二是reinterpret_cast操作符总是可以合法的在原类型的基础上加const或volatile, 但是如果_Tp原来就带有const或volatile的话, 通过reinterpret_cast去掉是不允许的, 因此需要加上const volatile来避免编译器报错, 也就是此时不用再管_Tp是否本来就带有const或volatile属性了。
  • 将前面转换得到的结果强制转换为char&类型，此时如果转换成其它类型有可能会触发强制地址对齐的操作，这样的话真实地址就有可能会被改变了，最终造成程序错误。需要注意的是这个转换过程使用的是const_cast，可以顺便将前面留下的const和volatile属性给去掉了。
  • 使用&符号将前面的结果的地址给取出来（此时已经不会触发重载了）
  • 最后一步使用reinterpret_cast将前面获取到的地址转换回_Tp*类型，并且此时也会保留_Tp的const或volatile属性（如果有的话）

4、总结

本文通过一个简单的例子和源码介绍了C++11新引入的模板函数std::addressof，内容虽然比较简单，但是考虑到std::addressof在标准库中使用频率是比较高的，所以我们还是应该掌握其原理和用法。

最后需要注意的一点就是std::addressof并不保证转换的正确性和合理性，这个是需要程序员自己把控的，虽然标准库使用std::addressof的频率比较高，但是我们平时在编程中还是得谨慎一点使用它。

到此这篇关于详解C++11的std::addressof源码解析的文章就介绍到这了,更多相关C++11 std::addressof内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

赞 (0)

相关推荐

  • C++11中std::future的具体使用方法

    C++11中的std::future是一个模板类.std::future提供了一种用于访问异步操作结果的机制.std::future所引用的共享状态不能与任何其它异步返回的对象共享(与std::shared_future相反)( std::future references shared state that is not shared with any other asynchronous return objects (as opposed to std::shared_future)).一

  • C++11中lambda、std::function和std:bind详解

    C++11中lambda、std::function和std:bind详解

    前言 在C++11新标准中,语言本身和标准库都增加了很多新内容,本文只涉及了一些皮毛.不过我相信这些新特性当中有一些,应该成为所有C++开发者的常规装备.本文主要介绍了C++11中lambda.std::function和std:bind,下面来一起看看详细的介绍吧. lambda 表达式 C++11中新增了lambda 表达式这一语言特性.lambda表达式可以让我们快速和便捷的创建一个"函数". 下面是lambda表达式的语法: [ capture-list ] { body }

  • C++11新特性std::tuple的使用方法

    1. 引入头文件 #include <tuple> 2. std::tuple初始化 std::tuple<int, std::string, float> t1(10, "Test", 3.14); 这里要注意,不是所有的C++ 11编译器都支持copy-list-initialization的方式.如下代码所示. std::tuple<int, int> foo_tuple() { return {1, -1}; // Error until N

  • C++11新特性std::make_tuple的使用

    std::tuple是C++ 11中引入的一个非常有用的结构,以前我们要返回一个包含不同数据类型的返回值,一般都需要自定义一个结构体或者通过函数的参数来返回,现在std::tuple就可以帮我们搞定. 1.引用头文件 #include <tuple> 2. Tuple初始化 std::tuple的初始化可以通过构造函数实现. // Creating and Initializing a tuple std::tuple<int, double, std::string> resul

  • C++11中std::packaged_task的使用详解

    C++11中的std::packaged_task是个模板类.std::packaged_task包装任何可调用目标(函数.lambda表达式.bind表达式.函数对象)以便它可以被异步调用.它的返回值或抛出的异常被存储于能通过std::future对象访问的共享状态中. std::packaged_task类似于std::function,但是会自动将其结果传递给std::future对象. std::packaged_task对象内部包含两个元素:(1).存储的任务(stored task)

  • C++11右值引用和std::move语句实例解析(推荐)

    右值引用(及其支持的Move语意和完美转发)是C++0x将要加入的最重大语言特性之一.从实践角度讲,它能够完美解决C++中长久以来为人所诟病的临时对象效率问题.从语言本身讲,它健全了C++中的引用类型在左值右值方面的缺陷.从库设计者的角度讲,它给库设计者又带来了一把利器.从库使用者的角度讲,不动一兵一卒便可以获得"免费的"效率提升- 下面用实例来深入探讨右值引用. 1.什么是左值,什么是右值,简单说左值可以赋值,右值不可以赋值.以下面代码为例,"A a = getA();&q

  • C++11 并发指南之std::thread 详解

    上一篇博客<C++11 并发指南一(C++11 多线程初探)>中只是提到了 std::thread 的基本用法,并给出了一个最简单的例子,本文将稍微详细地介绍 std::thread 的用法. std::thread 在 <thread> 头文件中声明,因此使用 std::thread 时需要包含 <thread> 头文件. std::thread 构造 default (1) thread() noexcept; initialization (2) template

  • C++11中std::async的使用详解

    C++11中的std::async是个模板函数.std::async异步调用函数,在某个时候以Args作为参数(可变长参数)调用Fn,无需等待Fn执行完成就可返回,返回结果是个std::future对象.Fn返回的值可通过std::future对象的get成员函数获取.一旦完成Fn的执行,共享状态将包含Fn返回的值并ready. std::async有两个版本: 1.无需显示指定启动策略,自动选择,因此启动策略是不确定的,可能是std::launch::async,也可能是std::launch

  • 详解C++11的std::addressof源码解析

    目录 1.源码准备 2.std::addressof简介 3.std::addressof源码解析 4.总结 1.源码准备 本文是基于gcc-4.9.0的源代码进行分析,std::addressof是C++11才加入标准的,所以低版本的gcc源码是没有这个的,建议选择4.9.0或更新的版本去学习,不同版本的gcc源码差异应该不小,但是原理和设计思想的一样的,下面给出源码下载地址 http://ftp.gnu.org/gnu/gcc 2.std::addressof简介 std::addresso

  • 浅谈C++11的std::function源码解析

    目录 1.源码准备 2.std::function简介 3.源码解析 3.1.std::function解析 3.2.std::_Function_handler解析 3.3._Any_data解析 3.4.std::_Function_base解析 4.总结 1.源码准备 本文是基于gcc-4.9.0的源代码进行分析,std::function是C++11才加入标准的,所以低版本的gcc源码是没有std::function的,建议选择4.9.0或更新的版本去学习,不同版本的gcc源码差异应该不

  • 浅谈C++11的std::mem_fn源码解析

    目录 1.源码准备 2.通过一个简单的例子来了解std::mem_fn的作用 3.std::mem_fn源码解析 3.1.std::mem_fn解析 3.2.std::_Mem_fn解析 3.3.在代码中正确使用std::_Mem_fn 4.总结 1.源码准备 本文是基于gcc-4.9.0的源代码进行分析,std::mem_fn是C++11才加入标准的,所以低版本的gcc源码是没有std::mem_fn的,建议选择4.9.0或更新的版本去学习,不同版本的gcc源码差异应该不小,但是原理和设计思想

  • 详解查看JAVA API及JAVA源码的方法

    详解查看JAVA API及JAVA源码的方法

    在java的日常学习中,我们有时候会需要看java的api说明,或者是查看java的源码,使我们更好的了解java,接下来我就来说说如何查看java的api以及java源码 对于java的api,一般是在下面的网址中进行查看 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/ 而对于java的源码,我们现在来演示查看nextLine()的源码: 将鼠标放置在希望转跳到源码的函数上,等待系统浮现这个黄色的框 然后点击下面的Open Declaration,即可进入

  • 详解SpringBoot集成jsp（附源码）+遇到的坑

    详解SpringBoot集成jsp（附源码）+遇到的坑

    本文介绍了SpringBoot集成jsp(附源码)+遇到的坑 ,分享给大家 1.大体步骤 (1)创建Maven web project: (2)在pom.xml文件添加依赖: (3)配置application.properties支持jsp (4)编写测试Controller (5)编写JSP页面 (6)编写启动类App.java 2.新建SpringInitialzr 3.pom文件 <dependencies> <dependency> <groupId>org.s

  • 详解python3 GUI刷屏器(附源码)

    详解python3 GUI刷屏器(附源码)

    过年GUI博客二连发,本打算出去玩玩,奈何空气,天气实在差,遂使用tkinter开发一款GUI刷屏器,写此博客记录一下我的开发思路. 一．准备工作 本次使用除tkinter库之外还使用了pynput库,可以使用 pip install pynput 安装 二．预览 在长文本框中输入要刷屏的内容,通过设置刷屏频率(单位:秒)即可实现刷屏. 三．设计流程 四．源代码 import re import time import pyperclip from tkinter import * from t

  • 详解golang RWMutex读写互斥锁源码分析

    针对Golang 1.9的sync.RWMutex进行分析,与Golang 1.10基本一样除了将panic改为了throw之外其他的都一样. RWMutex是读写互斥锁.锁可以由任意数量的读取器或单个写入器来保持. RWMutex的零值是一个解锁的互斥锁. 以下代码均去除race竞态检测代码 源代码位置:sync\rwmutex.go 结构体 type RWMutex struct { w Mutex // 互斥锁 writerSem uint32 // 写锁信号量 readerSem uin

  • 详解C++11原子类型与原子操作

    1.认识原子操作 原子操作就是在多线程程序中"最小的且不可并行化的"操作,意味着多个线程访问同一个资源时,有且仅有一个线程能对资源进行操作.通常情况下原子操作可以通过互斥的访问方式来保证,例如Linux下的互斥锁(mutex),Windows下的临界区(Critical Section)等.下面看一个Linux环境使用POSIX标准的pthread库实现多线程下的原子操作: #include <pthread.h> #include <iostream> usi

  • 详解C++11 线程休眠函数

    C++ 11之前并未提供专门的休眠函数.c语言的sleep.usleep其实都是系统提供的函数,不同的系统函数的功能还有些差异. 在Windows系统中,sleep的参数是毫秒. sleep(2*1000); //sleep for 2 seconds 在类Unix系统中,sleep()函数的单位是秒. sleep(2); //sleep for 2 seconds 从C++11开始,中C++标准库提供了专门的线程休眠函数,使得你的代码可以独立于不同的平台. std::this_thread::

  • 详解c++11以正确的姿势输出enum class的值

    c++11新增了enum class,相比传统的enum好处多了很多,但也有些让人不太爽的地方,如:输出到std流时会报错,进行了强转则没有信息输出,那么,到底该如何将enum class的值出到std流呢? 提供这个enum class的原因是因为旧的enum有不少缺点.简单描述一下: 1. 容易被隐式转换成int 2. underlying type 指的是编译器实现者幕后的实现细节导致了跨平台,跨编译器的不一致性.尺寸的不可估计等等. 3. 没有严格的scope界限 下面,介绍一种通过重载

随机推荐