带有指向成员的指针的指针算术

Question

我有一个指向成员的指针，例如

#include <cstdint>

struct Foo {
  uint64_t x;
};

void test(Foo& f, uint64_t Foo::* p) {
  (f.*p) = 5;
}

效果很好。然而，假设我实际上想生成一个指向

x

后半部分的指针（我们安全地假设小端）：

#include <cstdint>

struct Foo {
  uint64_t x;
};

void test32(Foo& f, uint32_t Foo::* p) {
  (f.*p) = 5;
}

void test(Foo& f, uint64_t Foo::* p) {
  test32(f, reinterpret_cast<uint32_t Foo::*>(p) + 1);
}

此操作失败并出现以下错误：

error: invalid operands of types 'uint32_t Foo::*' {aka 'unsigned int Foo::*'} and 'int' to binary 'operator+'

这是为什么，我该如何进行这个指针运算？

（是的，我知道这似乎是一个坏主意。请不要发表“你不应该这样做”的评论。）

Answer 1

这是为什么

因为标准明确不允许在指向成员的指针上进行这种算术。首先请注意，指向成员的指针实际上不是指针。

现在，来自 expr.add:

对于加法，两个操作数都应具有算术类型，或一个操作数应是指向完全定义的对象类型的指针，另一个操作数应具有整型。

重要的是，短语“指向完全定义的对象类型的指针”不包括“指向成员的指针”，如basic.compound#3：

除了指向静态成员的指针之外，引用“指针”的文本不适用于指向成员的指针。允许指向不完整类型的指针，尽管对它们可以执行的操作有限制（[basic.align]）。