如何不创建实例即可获取继承结构体中基类的偏移量

非虚继承多基类偏移量计算方法 #

手动计算规则（适用于逆向场景，和编译器默认内存布局一致） #

非虚继承场景下，基类在派生类中的偏移完全由继承顺序、基类自身大小和对齐规则决定，遵循以下规律：

• 派生类按照继承声明的先后顺序，依次排列每个基类的完整子对象
• 每个基类子对象的内存布局、大小、对齐要求和单独实例化该类的结果完全一致
• 包含虚函数的类开头会隐含一个对应架构位数的虚表指针（32位下4字节，64位下8字节）
• 所有成员按自身对齐要求排列，类总大小对齐到类内最大对齐成员的整数倍

以你给出的代码为例，64位架构默认对齐下的计算过程：

1. 计算struct A的大小：
   开头隐含8字节虚表指针 → 8字节int64 member → 4字节int32 member2 → 末尾填充4字节对齐到8的整数倍，总大小为24字节（0x18）
2. struct C的继承顺序是先A后B，因此A子对象放在C的起始地址，B子对象紧随A之后，所以B在C中的偏移就是A的大小24（0x18），和IDA中高亮的结果一致。

代码实现方法 #

你之前的空指针转换写法属于C++标准未定义行为，部分编译器开优化后会得到错误结果甚至编译报错，推荐使用以下标准兼容的编译期计算方法：

#include <cstddef>
#include <type_traits>

template <typename Derived, typename Base>
constexpr ptrdiff_t get_base_offset() noexcept {
    // 仅支持非虚继承场景，虚继承偏移不固定不可用该方法
    static_assert(!std::is_virtual_base_of_v<Base, Derived>, "不支持虚继承场景");
    // 分配一块对齐的内存模拟派生类实例，避免空指针未定义行为
    alignas(Derived) unsigned char buf[sizeof(Derived)]{};
    const Derived* derived_ptr = reinterpret_cast<const Derived*>(buf);
    const Base* base_ptr = derived_ptr;
    return reinterpret_cast<const char*>(base_ptr) - reinterpret_cast<const char*>(derived_ptr);
}

// 调用示例
// ptrdiff_t b_in_c_offset = get_base_offset<C, B>();

该方法可以在编译期得到正确的偏移值，兼容所有符合C++11及以上标准的编译器。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lucas Smith