1、源碼準備
本文是基于gcc-4.9.0的源代碼進行分析，std::addressof是C++11才加入標準的，所以低版本的gcc源碼是沒有這個的，建議選擇4.9.0或更新的版本去學習，不同版本的gcc源碼差異應該不小，但是原理和設計思想的一樣的，下面給出源碼下載地址
http://ftp.gnu.org/gnu/gcc
2、std::addressof簡介
std::addressof的作用是獲取一個對象的實際地址，即使這個對象的&操作符已被重載。它接受一個參數(shù)，該參數(shù)為要獲得地址的那個對象的引用。下面通過一個極其簡單的例子了解一下std::addressof的使用方法
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#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;} |
上面的代碼輸出結果為：
&t.a:0x7ffefcb48eb0
&t.b:0x7ffefcb48eb4
&t:0x7ffefcb48eb4
addressof(t):0x7ffefcb48eb0
在這里正常來說使用&t應該取到的是t.a的地址值才對，但是由于我們重載了&運算符，所以這里取到了t.b的地址值，但是如果使用了std::addressof，就可以取到正確的值了。
3、std::addressof源碼解析
std::addressof位于libstdc++-v3\include\bits\move.h中
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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); } |
從代碼中可以看出std::addressof里面調(diào)用了std::__addressof，所以真正起作用的是std::__addressof。__addressof的處理過程可以分為以下四步：
- 將__r由類型_Tp&強制轉換為const volatile char&，這樣做有兩個作用：一是防止后面使用&操作符獲取地址時觸發(fā)原類型(即_Tp)的重載操作(operator&)，就像上面那個例子那樣；二是reinterpret_cast操作符總是可以合法的在原類型的基礎上加const或volatile, 但是如果_Tp原來就帶有const或volatile的話, 通過reinterpret_cast去掉是不允許的, 因此需要加上const volatile來避免編譯器報錯, 也就是此時不用再管_Tp是否本來就帶有const或volatile屬性了。
- 將前面轉換得到的結果強制轉換為char&類型，此時如果轉換成其它類型有可能會觸發(fā)強制地址對齊的操作，這樣的話真實地址就有可能會被改變了，最終造成程序錯誤。需要注意的是這個轉換過程使用的是const_cast，可以順便將前面留下的const和volatile屬性給去掉了。
- 使用&符號將前面的結果的地址給取出來（此時已經(jīng)不會觸發(fā)重載了）
- 最后一步使用reinterpret_cast將前面獲取到的地址轉換回_Tp*類型，并且此時也會保留_Tp的const或volatile屬性（如果有的話）
4、總結
本文通過一個簡單的例子和源碼介紹了C++11新引入的模板函數(shù)std::addressof，內(nèi)容雖然比較簡單，但是考慮到std::addressof在標準庫中使用頻率是比較高的，所以我們還是應該掌握其原理和用法。
最后需要注意的一點就是std::addressof并不保證轉換的正確性和合理性，這個是需要程序員自己把控的，雖然標準庫使用std::addressof的頻率比較高，但是我們平時在編程中還是得謹慎一點使用它。
到此這篇關于詳解C++11的std::addressof源碼解析的文章就介紹到這了,更多相關C++11 std::addressof內(nèi)容請搜索服務器之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持服務器之家！
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