データメンバの相対位置の謎

Question

class A {
public:
int a;
int b;
};
int main()
{

int A::* p = &A::a;             // Aのint型メンバへのメンバポインタpの宣言
cout << p << endl;
p = &A::b;             // Aのメンバaの相対アドレスを代入
cout << p << endl;

cin.get();

}

http://thales.philos.k.hosei.ac.jp/c++/section4-5.html
上記のサイトを見て非静的メンバ変数もアドレスを保持していると知りました。
その内部のアドレスを見るためにいろいろやってみたのですがうまくいきません
また int p = new int() = cout << p 結果 アドレス　なのに対して
int A:: p = &A::a; 　= cout << p 1 になります
&をつけるとアドレスが出ますが1なのがそもそも謎です。また
アドレスは出ますが、int A::* p = &A::a;
int A::* p = &A::b;　変数の場所は違うはずなのに同じアドレスが出てきます。
以上2点どうしても謎がとけないとで力を貸していただけると幸いです
よろしくお願いいたします。

Answer 1

その場合の operator<< はメンバを指すポインタを受け入れるオーバーロードが用意されていないというのが直接的な理由です。

オーバーロード解決のルールはかなり複雑ですが原則としては型変換なしで型がマッチできるものがあればそれを使い、厳密にマッチするものがなく暗黙の型変換を使って型がマッチできるものが唯一であればそれを使います。 メンバを指すポインタから変換可能で operator<< で表示可能な型は bool なので bool に変換されてから表示するという過程を経ます。

Answer 2

メンバポインタの値を見たかったら次のようにすると見えるようです。

#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;

class A {
public:
	int a, b;
	//virtual ~A() {}
};

void dump(void *vp)
{
	void **p = (void **)vp;
	printf("%p\n", *p);
}

int main()
{
	cout << "siozef(int A::*) = " << sizeof(int A::*)<< endl;

	int A::*p = nullptr;
	dump(&p);

	p = &A::a;
	dump(&p);

	p = &A::b;
	dump(&p);
}

nullptr で初期化しても 0 ではないし、
%p で表示しているので、g++ では、オフセット 0 が (nil) と表示されます。
virtual なメンバ関数が定義されていると、vtable へのポインタが先頭に
挿入されるので、a や b のオフセットも変わります。

Comments

[apa]

返信ありがとうございます。
siozef(int A::*) 　←こちらの書き方が見たことがないもので中身を見たところ int型の4バイトがsizeofから出力されたのですが、
こちらは どういった立ち回りをするのでしょうか
いいサイトが見当たらなかったのでお教えいただけたらと思います。

[kazuma-s]

sizeof(int) や sizeof(int *) は見たことがあるけれど、sizeof(int A::*) は見たことがないということでしょうか？ sizeof(型名) でその型のサイズ(バイト数)が分かります。int A::* はメンバポインタという型です。また、sizeof 演算子が返す値の型は size_t でこれは unsigned long または unsigned long long または unsigned int など、処理系(コンパイラ)によって異なるものですが、符号なしであることは間違いありません。だから int ではないでしょう。コンパイラが 32ビット版なら 4、64ビット版なら 8 が返ってくるでしょう。

[apa]

すいません
コンパイラ64 86ためしても同じ 4が出力されてしまいます。
あと自分の理解力不足なのですが、なぜ sizeof(int A::*)これが
intであるのかがわからないです。(sizeof引数のA::*の左にあるint)

[kazuma-s]

int は型。sizeof(int) はその int型のサイズで 4。
int * はポインタ型。sizeof(int *) はその (int *)型のサイズで 4 か 8。
* の左に int があろうが、char があろうが、ポインタならそのサイズは 4 か 8。

int A::* はメンバポインタ型。sizeof(int A::*) はその (int A::*)型のサイズで 4 か 8。
sizeof演算子が返す値の型は size_t でこれは unsigned。そのサイズは処理系依存。
ポインタ型に対して sizeof演算子が返す値は 4 とか 8 という値なので int型に型変換しても値は失われない。

sizeof(char)が 1、sizeof(int) が 4、sizeof(double) が 8 でも、
sizeof(char *) は 4 か 8。sizeof(int *) は 4 か 8。sizeof(double *) も 4 か 8。

class A に char c; int i; double; というメンバがあったとすると、
sizeof(char A::*) は 4 か 8。sizeof(int A::*) は 4 か 8。sizeof(double A::*) も 4 か 8。

通常のポインタも、メンバポインタもそのサイズは 4 か 8。ただし、メンバポインタは特殊な事情によりその倍のサイズになることがあったような記憶がありますが、私の勘違いかもしれません。

ただし、昔の 8ビットCPU や 16ビットCPU では、ポインタのサイズは 2 でした。int のサイズも 2でした。

[kazuma-s]

コンパイラは何ですか？
cout << sizeof(int *) も cout <<sizeof(int A::*) も 4 ですか？

[apa]

勉強不足でもうしわけありませんが、そもそもコンパイラってなんのことをさされていますでしょうか？

Answer 3

正確には1ではなくtrueを表示しようとしています。

int main()
{
    int A::* p = nullptr;
    cout << std::boolalpha;
    cout << 1 << endl;
    cout << 0 << endl;
    cout << p << endl;
    p = &A::a;             // Aのint型メンバへのメンバポインタpの宣言
    cout << p << endl;
    p = &A::b;             // Aのメンバaの相対アドレスを代入
    cout << p << endl;
  
    p = NULL;
    cout << p << endl;
}