指向数据成员的指针

指向数据成员的指针，是一个有点神秘又颇有用处的语言特性，特别是如果你需要详细调查class members的底层布局的话。这样的调查可以用于决定vptr是放在class的起始处或者尾端。另外一个用途是可以用来决定class中的access sections的次序。
考虑下面的Point3d声明。其中有一个virtual function，一个static data member，以及三个坐标：
class Point3d{
public:
virtual ~Point3d();
//…
protected:
static Point3d origin;
float x,y,z;
}
每一个Point3d的对象含有三个坐标值，依次为x、y、z，以及一个vptr。至于静态数据成员origin，将被放在class object之外。唯一可能因编译器不同而不同的是vptr的位置。C++标准允许vptr被放在对象中的任何位置：在起始处，在尾端，或者是在各个members之间。然而实际上，所有编译器不是把vptr放在对象的头部，就是放在对象的尾部。

那么，取某个坐标成员的地址，代表什么意思呢？例如，以下操作所得到的值代表什么：
&Point3d：：z；
上述操作将得到z坐标在class object中的偏移量(offset)。最低限度其值将是x和y的大小总和，因为C++语言要求同一个access level中的members的排列次序应该和其声明次序相同。在一台32位机器上，每一个float是4个字节，所以我们应该期望刚才获得的值要不是8，就是12(在32位机器上，一个vptr是4个字节)。
然而，这样的期望还少了1个字节。对于C和C++程序员来说，这多少算是个有点年代的错误了。如果vptr放在对象的末尾，则三个坐标值在对象布局中的偏移量分别为0、4、8；如果vptr放在对象的开头，则三个坐标值在对象布局中的偏移量分别为4、8、12。然而你若去取data members的地址，传回的值总是多1，也就是1、5、9或5、9、12等等。
#include <iostream>

class Point3d{
public:
    virtual ~Point3d(){};
    //…
public://如果换成private或者protected，则报错
    static Point3d origin;
    float x;
    float y;
    float z;
};

int main()
{
    printf("&Point3d::x = %p/n", &Point3d::x);
    printf("&Point3d::y = %p/n", &Point3d::y);
    printf("&Point3d::z = %p/n", &Point3d::z);
  
   std::cout<<"&Point3d::x = "<<&Point3d::x<<std::endl;
    std::cout<<"&Point3d::y = "<<&Point3d::y<<std::endl;
    std::cout<<"&Point3d::z = "<<&Point3d::z<<std::endl;

    return 0;
}

输出结果为：
&Point3d::x = 00000004
&Point3d::y = 00000008
&Point3d::z = 0000000C
&Point3d::x = 1
&Point3d::y = 1
&Point3d::z = 1
Press any key to continue

在vc6.0下，并没有增加1，原因可能是visual c++做了特殊的处理。
在vc6.0下，通过printf或者cout的形式，都可以正常运行，只不过，得到的结果不一致。使用std::cout时，都输出的是1，应该作何解释呢？
以上程序，如果数据成员为private或者protected的，则无法编译通过，而书上的例子，却是protected，作者的测试程序可能是怎样的呢？
（以上程序在vc6.0，virsual studio2008，DEV-C++下测试过，与《深入探索C++对象模型》P131对应的说明有些出入）
为啥传回的值会多1个字节呢？这一个字节，主要用来区分“没有指向任何数据成员的指针”和“指向第一个数据成员的指针”这两种情况。考虑下面这样的例子：
float Point3d::*p1 =0;
float Point3d::*p2 = &Point3d::x;
//Point3d::* 的意思是“指向Point3d data member”的指针类型

if( p1 == p2 ){
cout <<” p1 & p2 contain the same value.”;
cout <<”they must address the same member!”<<endl;
}
为了区分p1和p2，每一个真正的member offset值都被加上1。因此，不论编译器或者使用者都必须记住，在真正使用该值以指出一个member之前，请先减去1。

在充分认识“指向数据成员的指针”之后，要解释：
&Point3d：：z；和 &origin.z
之间的差异，就非常明确了：取一个非静态数据成员的地址，将会得到它在class中的offset，取一个绑定于真正class object身上的数据成员的地址，将会得到该数据成员在内存中真正的地址。&origin.z的返回值类型应该是：float * 而不是：float Point3d::* 。

#include <iostream>

class Point3d{
public:
    virtual ~Point3d(){};
    //…
public:
    float x;
    float y;
    float z;
};

int main()
{
   Point3d origin;
   printf("&origin.z = %p/n", &origin.z);

    return 0;
}
输出结果为：

&origin.z = 0013FF7C



转自：http://blog.csdn.net/wuliming_sc/article/details/3855574