C++中的std::addressof是什么？（如何防止被重载的operator&欺骗）

std::addressof用于获取对象真实内存地址，绕过被重载的operator&；它通过reinterpret_cast等强制取址，仅适用于左值，常见于重载取址符的类型、泛型内存操作及allocator_traits::address等场景。

std::addressof 用来获取对象真实地址，绕过被重载的 operator&

当你对一个类型调用 &obj，如果它重载了 operator&，编译器就真的会调用那个重载函数——哪怕你只想拿内存地址。这在智能指针、容器内部、或需要做底层指针操作（比如 placement new、std::allocator::address）时很危险。std::addressof 就是专治这个：它用模板和 reinterpret_cast 绕过重载，强制返回对象在内存中的起始地址。

什么时候必须用 std::addressof 而不是 &

常见于以下场景：

• 自定义类型重载了 operator&（比如某些 RAII 封装类、调试代理类）
• 写泛型代码（如容器实现、内存分配器），不能假设用户类型是否重载了取址符
• 调用 std::allocator_traits::address，其默认实现内部就用了 std::addressof
• 手动调用 placement new 前，确保传入的是原始地址而非重载函数返回值

std::addressof 的行为和限制

它不抛异常，要求参数是左值；对右值（如临时对象）调用是非法的（编译失败）。它的实现本质是：

template<class T> constexpr T* addressof(T& arg) noexcept {     return reinterpret_cast<T*>(         &const_cast<char&>(reinterpret_cast<const volatile char&>(arg))     ); }

关键点：

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• 它不依赖 operator&，所以不怕被重载
• 不支持 const volatile 以外的 cv 限定组合（但通常不影响使用）
• 对 std::vector<int>::iterator</int> 这类迭代器类型也安全——只要它是可取址的左值
• 不能用于位域成员（Struct { int x : 4; }; &s.x 本身就不合法，std::addressof 同样不行）

容易踩的坑：别在不该用的地方硬套

最常见的误用是把它当成“更安全的 &”到处用，其实没必要：

• 普通 POD 类型、标准容器元素、没重载 operator& 的类，直接用 & 更清晰、无额外开销
• 对 std::unique_ptr<t></t> 或 std::shared_ptr<t></t> 调用 std::addressof(ptr)，得到的是智能指针对象本身的地址，不是它指向的 T* —— 别和 ptr.get() 搞混
• 宏或模板中盲目包裹 std::addressof(x)，可能掩盖本该暴露的重载意图（比如某类故意重载 operator& 来禁用取址，这时用 std::addressof 就破坏了设计契约）

真正需要它的地方不多，但一旦需要，漏掉就会导致诡异的地址错乱或未定义行为——尤其是跨库协作或写底层设施时，没人会提醒你那个 & 已经被悄悄劫持了。