C++中类变量声明的查询

我有一个类来表示浮点数的 3D 向量：

class Vector3D
{
    public:

    float x, y, z;
    float * const data;

    Vector3D() : x(0.0), y(0.0), z(0.0), data(&x) {}
}

我的问题是：x、y 和 z 是否将在内存中按顺序分配，以便我可以将 x 的地址分配给数据，然后使用数据上的下标运算符将向量分量作为数组访问？

例如，有时我可能想直接访问向量分量：

Vector3D vec;
vec.x = 42.0;
vec.y = 42.0;
vec.z = 42.0;

有时我可能想通过偏移量访问它们：

Vector3D vec;
for (int i = 3; i--; )
    vec.data[i] = 42.0;

第二个示例是否具有与第一个示例相同的效果，或者我是否会冒覆盖 x、y 和 z 浮点数以外的内存的风险？

不，这是未定义的行为，原因有二：

• 首先是其他人提到的填充问题。
• 其次，即使内容被正确填充，使用偏移量取消引用指针也是无效的，这会使其超出其所指向的范围。编译器可以自由地假设这一点，并进行优化，如果违反它，则会导致未定义的行为。

但是，以下内容是有效的：

class Vector3D
{
public:
    std::array<float,3> data;
    float &x, &y, &z;

    Vector3D() : data(), x(data[0]), y(data[1]), z(data[2]) { }
    Vector3D& operator =(Vector3D const& rhs) { data = rhs.data; return *this; }
};

std::array对于 C++0x 来说是新的，基本上等价于boost::array。如果您不需要 C++0x 或 Boost，您可以使用std::vector（并将初始化程序更改为data(3)），虽然这是一个更重量级的解决方案，但它的大小可以从外界修改，如果是的话，那么结果将是 UB。