std::to_address是C++20引入的安全统一获取裸指针的工具函数,支持原生指针、智能指针和连续迭代器,对非连续迭代器SFINAE排除,避免未定义行为。

std::to_address 是 C++20 引入的一个工具函数,用于**安全地从任意指针类型(包括智能指针、迭代器、自定义指针类)获取其底层裸指针(raw pointer)**,且在编译期或运行期避免未定义行为(UB),尤其适用于泛型代码中统一处理“可解引用对象”。
为什么需要 std::to_address?
在 C++17 及之前,很多人直接写 ptr.get()(对 std::unique_ptr)、&*it(对迭代器)、ptr.operator->() 等,但这些方式:
- 不通用:每种指针类型写法不同,模板里难统一
- 不安全:
&*it对空迭代器或 past-the-end 迭代器是未定义行为 - 不标准:
operator->可能返回代理对象,不能直接取地址
std::to_address 的核心行为
它根据参数类型自动选择安全路径:
- 若参数是原生指针(如
T*),直接返回该指针 - 若参数是满足
std::pointer_traits要求的指针类(如std::unique_ptr,std::shared_ptr),调用其to_address()静态成员(C++20 要求该成员存在)或回退到ptr.get() - 若参数是迭代器(如
std::vector::iterator),仅当它是 contiguous_iterator(连续迭代器)时才允许转换,并调用std::to_address(it)→ 实际等价于std::addressof(*it)(注意:不是&*it!) - 对非连续迭代器(如
std::list::iterator),std::to_address不参与重载(SFINAE 排除),编译失败——这是有意设计,防止误用
典型用法示例
✅ 安全获取智能指针的裸地址:
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```cpp#include
#include
#include
auto ptr = std::make_unique
int* raw = std::to_address(ptr); // ✅ 安全,等价于 ptr.get()
std::vector
auto it = v.begin();
int* p = std::to_address(it); // ✅ 连续迭代器,安全
// ❌ 编译错误:std::list::iterator 不是 contiguous_iterator
// std::list
// auto lit = l.begin();
// int* bad = std::to_address(lit); // SFINAE 失败
```
和 &*it 的关键区别
&*it 是常见但危险的写法:
- 要求
it必须可解引用(即不能是 end()、未初始化、或空容器的 begin()) - 对某些代理迭代器(如
std::vector),::iterator *it返回临时 proxy 对象,&*it取其地址是悬垂指针 -
std::to_address(it)在连续迭代器上使用std::addressof(*it),能正确处理 proxy 类型,且标准保证其安全语义
基本上就这些。它不是万能的,也不替代你理解指针生命周期,但在泛型内存操作(比如自定义分配器、零拷贝序列化、与 C API 交互)中,是 C++20 推荐的、类型安全的“取裸地址”入口点。











