Справочное руководство по C++ - Бьярн Страустрап

Значение целочисленного типа может быть явно преобразовано в указатель. Указатель, преобразованный в целое достаточного размера (если такие есть в реализации), и преобразованный обратно к типу указателя, должен иметь свое первоначальное значение. Все другие детали перевода указателя в целое и обратно зависят от реализации.

Указатель на объект одного типа может быть преобразован в указатель на объект другого типа (с соблюдением ограничений, указанных здесь). Использование получившегося указателя может вызвать особую адресную ситуацию ("неверный адрес"), если преобразуемый указатель не настроен на объект, правильным образом выравненный в памяти. Гарантируется, что указатель на объект данного размера можно преобразовать в указатель на объект равного или меньшего размера и провести обратное преобразование без изменения значения указателя. На различных машинах двоичное представление указателей может быть различно как и требования на выравнивания объектов. Составные объекты выравниваются по самой строгой границе, требуемой их составляющими. Указатель типа void* считается совместимым с указателем на объект любого типа.

Указатель на класс B можно преобразовать в указатель на класс D, для которого класс B является прямо или опосредованно базовым классом, если существует однозначное преобразование из D в B (§R.4.6, $$.R10.1.1) и если B является виртуальным базовым классом (§R.10.1). Такое приведение от базового класса к производному классу предполагает, что объект базового класса является вложенным по отношению к объекту производного класса. В результате получится указатель, настроенный на объемлющий объект производного класса. Если объект базового класса не содержится ни в каком объекте производного класса, такая операция приведения может вызвать особую ситуацию.

Пустой указатель (0) преобразуется сам в себя.

Пока еще неопределенный класс можно использовать в операции приведения указателя, в этом случае никаких допущений о структуре класса не делается (§R.10.1).

Любой объект можно явно преобразовать к типу ссылки X&, если указатель на этот объект можно явно преобразовать в тип X*. В результате приведения к ссылке не происходит вызовов конструкторов или функций преобразований. Преобразование ссылки на базовый класс в ссылку на производный класс рассматривается аналогично преобразованию указателя на базовый класс в указатель на производный класс, учитывая вопросы однозначности, виртуальных классов и т.д.

Результатом приведения к ссылке является адрес, в отличие от всех остальных приведений. Результат приведения указателя или ссылки настроен на тот же объект, что и исходное выражение без операции приведения.

Указатель на функцию можно явно преобразовать в указатель на некоторый объект при условии, что тип указателя на этот объект достаточно велик, чтобы хранить указатель на функцию. Указатель на некоторый объект можно явно преобразовать в указатель на функцию при условии, что тип указателя на функцию достаточно велик, чтобы хранить указатель на этот объект. В обоих случаях, использование указателя, получившегося в результате преобразования, может вызвать особую адресную ситуацию, или что-нибудь похуже, если исходный указатель не настроен на соответствующий объект.

Указатель на функцию одного типа можно явно преобразовать в указатель на функцию другого типа. Результат вызова функции с помощью указателя на функцию, тип которой отличен от типа, использованного при определении первой функции, неопределен (см. так же §R.4.6).

Объект или значение можно преобразовать в объект типа класс только при условии, что определен подходящий конструктор или операция преобразования (§R.12.3).

Указатель на член можно явно преобразовать в указатель на другой член, если оба участвующих типа являются типами указателей на члены одного класса, или, если оба типа являются указателями на функцию-член классов, один из которых получается как однозначное производное от другого (§R.4.8).

Указатель на объект с типом, имеющим спецификацию const, можно привести к указателю с типом без спецификации const. Получившийся в результате указатель будет настроен на исходный объект. Объект с типом, имеющим спецификацию const, или ссылку на объект такого типа можно привести в ссылку на объект с типом без const. Получившаяся в результате ссылка будет настроена на исходный объект. В результате попытки изменить этот объект с помощью такой ссылки или указателя может возникнуть особая ситуация или он будет таким же, как при обращении с помощью исходной ссылки или указателя к объекту, тип которого не содержит const. Возникнет ли особая адресная ситуация зависит от реализации.

Указатель на объект типа со спецификацией volatile можно привести к указателю на объект типа без volatile. В результате получится указатель, настроенный на исходный объект. Объект типа с volatile или ссылку на такой объект можно привести к ссылке на объект с типом без volatile.

R.5.5 Операции указатель-на-член

Операции указатель-на-член применяются слева направо.

выражение-pm:

 выражение-приведения

 выражение-pm .* выражение-приведения

 выражение-pm -›* выражение-приведения

Бинарная операция .* связывает свой второй операнд, который должен иметь тип "указатель на член класса T", с первым операндом, имеющим тип класс T или такой класс, для которого T является однозначно определенным и достижимым базовым классом. Результатом будет объект или функция с типом, задаваемым вторым операндом.

Бинарная операция -›* связывает свой второй операнд, который должен иметь тип "указатель на член класса T", с первым операндом, имеющим тип "указатель на T" или тип "указатель на класс, для которого T является однозначно определенным и достижимым базовым классом". Результатом будет объект или функция с типом, задаваемым вторым операндом.

Если результат .* или -›* есть функция, то его можно использовать только в качестве операнда операции вызова функции (), например, операция

(ptr_to_obj-›*ptr_to_mfct)(10);

приводит к вызову функции-члена, обозначенной ptr_to_mfct, для объекта, на который настроен указатель ptr_to_obj. Результат операции .* или -›* является адресом, если второй операнд есть адрес.

R.5.6 Мультипликативные операции

Мультипликативные операции *, /, и % выполняются слева направо.

Мультипликативное-выражение:

 выражение-pm

 мультипликативное-выражение * выражение-pm

 мультипликативное-выражение / выражение-pm

 мультипликативное-выражение % выражение-pm

Операнды операций * и / должны иметь арифметический тип, операнды для % должны быть целочисленного типа. Обычные арифметические преобразования (§R.4.5) производятся над операндами и определяют тип результата.

Бинарная операция * обозначает умножение.

Бинарная операция / вычисляет частное, а бинарная операция % вычисляет остаток от деления первого выражения на второе. Если второй операнд у / или % есть 0, результат неопределен, иначе (a/b)*b + a%b должно равняться a. Если оба операнда неотрицательны, то таким же будет и результат, в противном случае знак результата определяется реализацией.

R.5.7 Аддитивные операции

Аддитивные операции + и - выполняются слева направо, при этом происходят обычные арифметические преобразования (§R.4.5) операндов арифметического типа.

аддитивное-выражение:

 мультипликативное-выражение

 аддитивное выражение + мультипликативное-выражение

 аддитивное-выражение - мультипликативное-выражение

Операнды должны быть арифметического типа или типа указателя. Результатом операции + является сумма операндов. Можно складывать указатель на объект в массиве и значение любого целочисленного типа. Результатом будет указатель того же типа, что и исходный указатель, но он будет настроен на другой объект массива с заданным смещением от исходного объекта. Так, если P есть указатель на объект массива, выражение P+1 является указателем на следующий объект массива. Если же получившийся в результате сложения указатель вышел за границы массива, результат будет неопределенным, кроме случая, когда указатель настроен на первый адрес больший верхней границы массива.

Результатом операции - будет разность операндов. Значение любого целочисленного типа можно вычитать из указателя, при этом применяются те же преобразования, что и для операции +.

Никакие другие сочетания типов для указателей не допустимы.

Если вычитаются два указателя на объекты одного типа, результатом будет целочисленное значение со знаком, которое показывает на сколько объектов этого типа отстоят друг от друга указуемые объекты. Указатели на соседние элементы массива отстоят на 1. Тип результата зависит от реализации, но он должен быть определен как ptrdiff_t в стандартном заголовочном файле ‹stddef.h›. Результат не определен, если указатели не настроены на элементы одного массива. Если P есть указатель на последний элемент массива, то (P+1) - 1 есть P.