Запрос об объявлении переменных класса в C++

Нет, это поведение undefined по двум причинам:

• Во-первых, для проблем с заполнением, о которых упоминали все остальные.
• Во-вторых, даже если все заполнено правильно, недопустимо разыменовывать указатель со смещением, которое выводит его за пределы того, на что он указывает. Компилятор может предположить это и сделать оптимизации, которые приведут к неопределенному поведению, если вы его нарушите.

Тем не менее, следующее будет действительным:

class Vector3D
{
public:
    std::array<float,3> data;
    float &x, &y, &z;

    Vector3D() : data(), x(data[0]), y(data[1]), z(data[2]) { }
    Vector3D& operator =(Vector3D const& rhs) { data = rhs.data; return *this; }
};

std::array является новым для C++0x и в основном эквивалентен boost::array. Если вам не нужны C++0x или Boost, вы можете использовать std::vector (и изменить инициализатор на data(3)), хотя это гораздо более тяжелое решение, его размер может быть изменен из внешнего мира, и если это так, тогда результатом будет UB.

да. Этот класс совместим с макетом стандартный макет, потому что:

• У вас нет виртуальных функций.
• Все элементы данных находятся в одном блоке спецификатора доступа (public:).

Из-за этого она гарантированно будет располагаться последовательно, как структура C. Это то, что позволяет вам читать и записывать заголовки файлов как структуры.

или вы можете иметь перегрузку operator[]

float operator[](int idx)
{
 switch (idx)
{
case 0:
  return x;
case 1:
  return y;
case 2:
 return z;
}
assert (false);
}

Компилятор обладает некоторой гибкостью в том, как он распределяет память внутри структуры. Структура никогда не будет перекрывать другую структуру данных, но она может вводить неиспользуемое пространство между элементами. В приведенной вами структуре некоторые компиляторы могут добавить 4 байта дополнительного пространства между z и данными, чтобы можно было выровнять указатель данных. Большинство компиляторов обеспечивают способ упаковки .

EDIT: нет гарантии, что компилятор решит упаковать x, y и z плотно, но на практике они будут хорошо упакованы, потому что они являются первыми элементами структуры и потому что они степень двойки по размеру.

Ваше решение недействительно, но если вы можете гарантировать (или знать), что ваш компилятор "поступит правильно" (в частности, контролируя отступы между элементами x, y и z), все будет в порядке. В этом случае я бы вообще удалил член data и использовал operator[].

Я видел что-то подобное, используемое время от времени. Он сталкивается с точно такими же проблемами, но избавляет вас от хранения этого указателя данных и позволяет использовать более приятный синтаксис v[0], а не v.data[0].

class Vector3D
{
    public:

    float x, y, z;
    float& operator[](int i) { return *(&x+i); }
    const float& operator[](int i) const { return *(&x+i); }

    Vector3D() : x(0.0), y(0.0), z(0.0) {}
}

РЕДАКТИРОВАТЬ: По запросу ildjam здесь совместимая версия, использующая средства доступа, а не члены, что похоже.

class Vector3D
{
    public:
      float& operator[](int i) { return v[i]; }
      const float& operator[](int i) const { return v[i]; }

      float& x() { return v[0]; }
      float  x() const { return v[0]; }
      float& y() { return v[1]; }
      float  y() const { return v[1]; }
      float& z() { return v[2]; }
      float  z() const { return v[2]; }

      Vector3D() : v() {}
    private:    
      float v[3];
};

Сделайте что-то вроде этого:

float data[3];
float& x, y, z;

    Vector3D() : x(data[0]), y (data[1]), z(data[2]) { data [0] = data [1] = data [2] = 0;}