当operator＆重载时，如何可靠地获取对象的地址？

考虑以下程序：

struct ghost
{
    // ghosts like to pretend that they don't exist
    ghost* operator&() const volatile { return 0; }
};

int main()
{
    ghost clyde;
    ghost* clydes_address = &clyde; // darn; that's not clyde's address :'( 
}

我如何获得clyde的地址？

我正在寻找一种适用于所有类型对象的解决方案。C ++ 03解决方案会不错，但我也对C ++ 11解决方案感兴趣。如果可能，让我们避免任何特定于实现的行为。

我知道C ++ 11的std::addressof功能模板，但对在这里使用它不感兴趣：我想了解标准库实现者如何实现此功能模板。

更新：在C ++ 11中，可以使用std::addressof代替boost::addressof。

让我们首先从Boost中复制代码，减去编译器在位周围的工作：

template<class T>
struct addr_impl_ref
{
  T & v_;

  inline addr_impl_ref( T & v ): v_( v ) {}
  inline operator T& () const { return v_; }

private:
  addr_impl_ref & operator=(const addr_impl_ref &);
};

template<class T>
struct addressof_impl
{
  static inline T * f( T & v, long ) {
    return reinterpret_cast<T*>(
        &const_cast<char&>(reinterpret_cast<const volatile char &>(v)));
  }

  static inline T * f( T * v, int ) { return v; }
};

template<class T>
T * addressof( T & v ) {
  return addressof_impl<T>::f( addr_impl_ref<T>( v ), 0 );
}

如果我们传递对函数的引用会发生什么？

注意：addressof不能与功能指针一起使用

在C ++中，如果void func();声明了，则func是对不带参数也不返回结果的函数的引用。对该函数的引用可以很容易地转换为指向函数的指针@Konstantin-from：根据13.3.3.2两者T &，T *对于函数而言是无法区分的。第一个是身份转换，第二个是功能到指针转换，均具有“完全匹配”等级（13.3.3.1.1表9）。

对函数的引用经过addr_impl_ref，对于的选择，重载分辨率中存在歧义f，这要归功于dummy参数0，它是第一个参数，int可以提升为long（Integral Conversion）。

因此，我们仅返回指针。

如果我们通过转换运算符传递类型会怎样？

如果转换运算符产生a，T*那么我们就有一个歧义：对于f(T&,long)第二个参数，需要进行整数提升，而对于第一个参数，则需要f(T*,int)对转换运算符进行调用（感谢@litb）

那就是开始的时刻addr_impl_ref。C++标准要求转换序列最多可以包含一个用户定义的转换。通过包装类型addr_impl_ref并强制使用转换序列，我们可以“禁用”该类型附带的任何转换运算符。

因此，f(T&,long)选择了过载（并执行了积分提升）。

其他类型会发生什么？

因此f(T&,long)选择了重载，因为那里的类型与T*参数不匹配。

注意：从文件中有关Borland兼容性的说明来看，数组不会衰减到指针，而是通过引用传递的。

这种过载会发生什么？

我们希望避免应用operator&到该类型，因为它可能已被重载。

该标准保证reinterpret_cast可以用于这项工作（请参阅@Matteo Italia的答案：5.2.10 / 10）。

Boost使用const和volatile限定符添加了一些优点，以避免编译器警告（并正确使用a const_cast删除它们）。

• 投放T&到char const volatile&
• 去除const和volatile
• 申请&接线员取地址
• 投射回 T*

该const/ volatile杂耍有点黑魔法，但它确实简化工作（而不是提供4个重载）。请注意，由于T不合格，如果我们传递ghost const&，则T*是ghost const*，因此限定词并没有真正丢失。

编辑：指针重载用于函数指针，我对上面的解释做了一些修改。我仍然不明白为什么有必要。

以下ideone输出对此进行了某种程度的总结。

使用std::addressof。

您可以将其视为在后台执行以下操作：

1. 重新将该对象解释为引用字符
2. 取得那个地址（不会调用重载）
3. 将指针转换回您的类型的指针。

现有的实现（包括Boost.Addressof）确实做到了这一点，只是需要格外注意const和volatile限定。

boost::addressof@Luc Danton提供的技巧和实现取决于the的魔力reinterpret_cast；该标准在§5.2.10¶10中明确指出

如果可以使用a 明确将类型为“ pointer to ” 的表达式转换为类型“ pointer to ”，则可以将类型的左值表达式强制T1转换为“ reference to T2”类型。也就是说，参考强制转换与使用内置和运算符进行转换具有相同的效果。结果是一个左值，它指向与源左值相同的对象，但类型不同。T1T2reinterpret_castreinterpret_cast<T&>(x)*reinterpret_cast<T*>(&x)&*

现在，这使我们能够将任意对象引用转换为a char &（如果引用是cv限定的，则具有cv限定），因为任何指针都可以转换为a（可能是cv限定的）char *。现在有了char &，不再需要在对象上重载运算符，并且可以使用内置&运算符获取地址。

boost实现增加了一些步骤来处理cv合格的对象：第一步reinterpret_cast完成了const volatile char &，否则，普通的char &强制转换不适用于const和/或volatile引用（reinterpret_cast无法删除const）。然后，使用const和volatile删除和const_cast，使用接收地址&，并reinterpet_cast完成“正确”类型的最终处理。

将const_cast需要删除const/ volatile可能已被添加到非const /易失性的参考，但它做什么，是不是“伤害” const/ volatile放在第一位参考，因为最终reinterpret_cast会重新添加CV-资格，如果它是放在首位（reinterpret_cast无法删除，const但可以添加）。

至于中的其余代码addressof.hpp，似乎大多数是用于解决方法的。在static inline T * f( T * v, int )似乎只需要在Borland编译，但它的出现引入了必要addr_impl_ref的，否则指针类型将通过本次超载被抓。

编辑：各种重载具有不同的功能，请参阅 @Matthieu M.优秀答案。

好吧，我也不再确定这一点。我应该进一步研究该代码，但是现在我正在做晚餐:)，稍后再看。

我已经看到了addressof这样做的实现：

char* start = &reinterpret_cast<char&>(clyde);
ghost* pointer_to_clyde = reinterpret_cast<ghost*>(start);

不要问我这是如何符合要求的！

看一下boost :: addressof及其实现。