如何手动递归调用重载的operator->以获取底层链式指针？

编译器会以特殊逻辑处理成员箭头运算符operator->：如果重载的operator->返回的不是原始指针，编译器会自动链式调用该返回值的operator->，直到得到一个原始指针为止。但手动调用obj.operator->()只能拿到该运算符直接返回的类型，而非最终的底层指针。我想知道有没有办法手动模拟编译器的这个链式调用过程，直接获取最终的底层指针值。

我尝试过三种方法，但都无法解决通用场景的问题：

#include <memory> // 用于std::addressof

struct A {
  int data;

  int* operator->() { return std::addressof(this->data); }
};

struct B {
  A operator->() { return A(); }
};

struct C {
  B operator->() { return B(); }
};

template <typename T>
struct D {
  T x;

  int* operator->() {
    // 尝试获取底层int*指针的三种方式
    // return this->x.operator->(); // (1)
    // return std::addressof(*this->x); // (2)
    // return this->x.operator->().operator->().operator->(); // (3)
  }
};

int main() {
  D<A> da;
  D<B> db;
  D<C> dc;
}

三种尝试方法的问题分析 #

• (1) 直接调用T::operator->()：仅对D<A>有效，因为A::operator->()直接返回int*。但对于D<B>和D<C>，调用结果分别是B和C类型，无法直接转换为int*，编译失败。
• (2) 结合解引用和std::addressof：示例中因为A/B/C都没定义operator*()，编译器会报错。就算定义了该运算符，这种方式属于临时 workaround，而且如果被包装的T::operator->()有特殊副作用，但T::operator*()没有，就会导致逻辑不一致，不符合D作为代理需依赖T::operator->()的设计需求。
• (3) 手动硬编码链式调用：这本质上是编译器自动执行的逻辑，但只能适配固定层数的链式调用，比如仅对D<C>有效，完全不具备通用性，改动底层类型就会失效。

背景 #

我正在实现一个可从任意可迭代容器构造的类型擦除视图/范围类，配套了一个类型擦除迭代器类（即示例中的D），作为底层集合迭代器的代理。C代表具体的底层迭代器（比如std::vector迭代器、std::ranges::view迭代器等）。由于类型擦除的要求，D::operator->()的返回类型不能与被包装迭代器的C::operator->()返回类型一致，否则该返回类型也需要被擦除，因此必须拿到最终的原始指针类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Die4Toast