使用C ++方式对结构和数组进行别名
这是我的另一个问题的 C ++后续
在ISO C之前的旧时代，以下代码会让人感到惊讶：
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，这个有问题的行使用指针运算（ p[i] 按定义 *(p + i))在任何数组之外，标准明确不允许这样做。 C ++ 17草案4659在8.7 [expr.add]中说：
如果表达式P指向具有n个元素的数组对象x的元素x [i]，则表达式P + J和J + P（其中J具有值j）指向（可能是假设的）元素x [i + j]如果0 <= i + j <= n; 否则，行为未定义。
并且（非规范性）注释86使其更加明确：
为此，不将数组元素的对象视为属于单元素数组。 为了这个目的，超过n个元素的数组x的最后一个元素的指针被认为等同于指向假设元素x [n]的指针。
引用问题的接受答案使用了C语言通过联合接受类型惩罚的事实，但我永远无法在C ++标准中找到等价物。 所以我假设包含匿名结构成员和数组的联合将导致C ++中的Undefined Behaviour – 它们是不同的语言……
题：
什么是一种一致的方式来迭代结构的成员，就好像它们是C ++中的数组成员一样？ 我正在寻找当前（C ++ 17）版本的方法，但也欢迎旧版本的解决方案。
免责声明：
它显然只适用于相同类型的元素，并且可以使用简单的assert检测填充，如其他问题所示，因此填充，对齐和混合类型不是我的问题。
使用指向成员指针的constexpr数组：
#include 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); }
恕我直言，最简单的方法是实现operator[] 。 你可以像这样制作一个辅助数组，或者只是创建一个开关……
struct Point { double const& operator[] (std::size_t i) const { const std::array coords {&x, &y, &z}; return *coords[i]; } double& operator[] (std::size_t i) { const std::array coords {&x, &y, &z}; return *coords[i]; } double x; double y; double z; }; int main() { Point p {1, 2, 3}; std::cout << p[2] - p[1]; return 0; }
struct Point { double x; double y; double z; double& operator[]( std::size_t i ) { auto self = reinterpret_cast( this ); auto v = self+i*sizeof(double); return *reinterpret_cast(v); } double const& operator[]( std::size_t i ) const { auto self = reinterpret_cast ( this ); auto v = self+i*sizeof(double); return *reinterpret_cast(v); } };
这取决于你的`struct中的double s之间没有打包。 断言这很难。
POD结构是保证的字节序列。
编译器应该能够将[]编译为与原始数组访问或指针算法相同的指令（或缺少指令）。 可能存在一些问题，其中此优化发生“太晚”以使其他优化发生，因此请仔细检查性能敏感代码。
转换为uintptr_t char*或std::byte* insned可能是有效的，但是在这种情况下是否允许指针算法存在核心问题 。
您可以使用以下事实：将指针intptr_t执行算术的intptr_t然后将值转换回指针类型是实现定义的行为 。 我相信它适用于大多数编译器：
template T* increment_pointer(T* a){ return reinterpret_cast(reinterpret_cast(a)+sizeof(T)); }
这种技术是最有效的，如果一个使用表查找，优化器似乎无法产生最佳： 程序集 – 比较