在结构/类中包装数据的快速方法

Question

EDIT: 主要目的是允许将底层数据作为封装结构的一部分进行操作，而不是直接进行数据操作

当涉及到在结构中包装某些数据时，建议使用以下哪种方法：

1. 在结构中保留一个指向数据的指针：

   new s(buf)，在本地字段（s->buf = buf）中存储buf

2. 将内存地址重新解释为结构：

   reinterpret_cast<s*>(buf)

3. 对数据所在的内存地址使用new运算符：

   new(buf) s;

以下是这些方法的示例程序：

#include <iostream>
using namespace std;
struct s {
    int* i;
    s(int* buf) : i(buf) {}
    int getValue() { return *i * 2; }
};
struct s2 {
    int i;
    int getValue() { return i * 2; }
};
int main() {
    int buf = 10;
    s a(&buf);
    cout << "value: " << a.getValue() << ", size: " << sizeof(a) << ", address: " << &a << ", buf-address: " << &buf << endl;
    s2* a2 = new(&buf) s2;
    cout << "value: " << a2->getValue() << ", size: " << sizeof(*a2) << ", address: " << a2 << ", buf-address: " << &buf << endl;
    s2* a3 = reinterpret_cast<s2*>(&buf);
    cout << "value: " << a3->getValue() << ", size: " << sizeof(*a3) << ", address: " << a3 << ", buf-address: " << &buf << endl;
}

输出：

value: 20, size: 4, address: 0027F958, buf-address: 0027F964
value: 20, size: 4, address: 0027F964, buf-address: 0027F964
value: 20, size: 4, address: 0027F964, buf-address: 0027F964

两种尺寸&时间很重要。此外，可维护性也很重要，例如，有人可能会错误地将虚拟函数添加到s2中（这会打乱数据对齐）。

谢谢！

Answer 1

这些都不是什么好主意，尽管第一个经过一些修改还是可以通过的。reinterpret_cast并没有像你想象的那样工作，我也不确定你想通过新的职位实现什么。在第一个选项中存储某种类型的智能指针，以避免寿命方面的明显问题，第一个选项也不错。

还有第四种选择：只需将数据存储在一个结构中，并提供您想要的任何封装访问。

struct data {
    data(int i_) : i(i_) { }
    int i;
};
struct s {
    s(int i_) : i(i_) { }
    data i;
};

---

重读你的问题，似乎你的意图是让这个结构成为某个更大对象的内部细节。在这种情况下，第一个解决方案的生存期问题可能会得到解决，因此存储原始指针不是一个坏主意。不过，在没有其他细节的情况下，我仍然推荐第四种选择。

Answer 2

Placement-new仍将调用构造函数，如果存在此类构造函数（或在未来不知情的情况下创建），则会清除缓冲区中已经存在的任何内容，因此我认为这不是一个安全的选项。reinterpret_cast是未定义的行为，尽管它可能看起来对您有效。存储一个本地指针似乎是最好的选择，尽管你只对你要做的事情有一点点的了解

如果您在这里尝试序列化，请记住sizeof(int)和endianness等重要问题。

Answer 3

使用除char*之外的任何东西重新解释_ ast是一种未定义的行为。所以2/显然出局了。

1和3可以，但1/是最直接的。

Answer 4

您可能更喜欢封装数据，您可能希望使用指向结构或类的（void*）指针，这允许类型封装，并允许在下一版本的代码中扩展结构中的数据：

struct HiddenCode{
  int Field1;
  char Field2;
};
void transferData(void* anyptr)
{
    // this method "knows" that "anyptr" is a "HiddenCode*"
    HiddenCode* MyHiddenCode = (void*) anyptr;
    // do something else
}
void main()
{
  HiddenCode* MyHiddenCode = new HiddenCode();
  MyHiddenCode->Field1 = 5;
  MyHiddenCode->Field2 = '1';
  void* anyptr = (void*)MyHiddenCode;
  transferData(anyptr);
}

干杯。