#madskillz

Указатели-коммуналки

Пусть мы хотим из метода вернуть какой-то объект вместе с булевыми флагами. Флаги это свойства, которые объект имеет. Тогда мы должны возвращать что-то вроде этого:

template<typename Ty> class ActionResult {
    bool Invalid = false;
    Ty T;
    // некие методы...
};

Но некоторым проектам (например Clang) это ощутимые затраты по памяти из-за выравнивания и прочего. Если у вас много где есть работа с указателями, и Ty часто имеет тип указателя, то ActionResult можно приспособить чисто для указателей.

В этом случае флаги можно отселить... прямо вовнутрь ссылки:

template<typename PtrTy> class ActionResult {
    uintptr_t PtrWithInvalid; // можно считать что sizeof(uintptr_t) == sizeof(PtrTy*)
};

Как это должно работать? Ссылочный тип в 64-бит архитектуре имеет размер 8 байт, и мог бы напрямую адресовать оперативку до объемом до 16 млн ТБ.
Отсюда получается, что некоторые биты из этих 8 байт (старшие) вообще не используются, потому что они заведомо равны нулю.

Можно отселить флаг Invalid в нулевой бит:

     bool isInvalid() const { return PtrWithInvalid & 0x01; }
     bool isUsable() const { return PtrWithInvalid > 0x01; }
     bool isUnset() const { return PtrWithInvalid == 0; }

А сам указатель сдвинуть на один бит, освобождая место флагу:

     PtrTy get() const {
       return reinterpret_cast<PtrTy *>((PtrWithInvalid & ~0x01) >> 1);
     }

В Clang разрешено встраивать в указатель до трёх флагов (трёх битов): class PointerIntPair

Один из самых прикольных способов использования - класс QualType. Он содержит ссылку на чистый тип (Type*) и флаги-наличие квалификаторов (const, restrict, volatile).
Из-за вышеописанной техники этот класс совершенно бесплатен по памяти!