Question

$ 4.11 / 2州 -

“指向成员的指针”的右值属于 cv B的{{1}}，“其中T是一个类 type，可以转换为rvalue 键入“指向B类型成员的指针 cv D，“其中T是派生类（{1}}的（第10条）。如果D是难以接近（第11条），含糊不清（10.2）或虚拟（10.1）基类 B，一个需要这个的程序转换是不正确的。

我的问题是为什么我们限制B不是D的虚拟基类？

Answer 1

考虑涉及非虚拟基类的情况：

class A { int a; }
class B : public A { int b; }
class C : public A { int c; }
class D : public B, public C { int d; }

这是一种可能的内存布局：

+-------------+
| A: int a;   |
+-------------+
| B: int b;   |
+-------------+
| A: int a;   |
+-------------+
| C: int c;   |
+-------------+
| D: int d;   |
+-------------+

D最终会有两个A子对象，因为它继承自B和C，并且每个子对象都有A个子对象。

指向成员变量的指针通常实现为从对象开头的整数偏移量。在这种情况下，int a对象中A的整数偏移量为零。因此，“int a类型A的指针”可能只是零的整数偏移量。

要将“int a类型的A指针”转换为“int a类型B的指针”，您只需要一个整数偏移量{ {1}}子对象位于A（第一个B子对象）。

要将“A类型的int a指针”转换为“A类型int a的指针”，您只需要一个整数偏移量{ {1}}子对象位于C（第二个A子对象）。

由于编译器知道C和A相对于B的位置，编译器有足够的信息说明如何从C转发到A或A。

现在考虑涉及虚拟基类的情况：

可能的内存布局：

虚拟基类通常通过让struct A { int a; } struct B : virtual public A { int b; } struct C : virtual public A { int c; } struct D : public B, public C { int d; }和+-------------+ | B: ptr to A | ---+ | int b; | | +-------------+ | | C: ptr to A | ---+ | int c; | | +-------------+ | | D: int d; | | +-------------+ | | A: int a; | <--+ +-------------+（实际上派生自B）包含指向单个C子主题的指针来实现。指向A子对象的指针是必需的，因为A相对于A和A的位置不是常量。

如果我们所拥有的只是“指向B类型C的指针”，我们将无法将其转换为“int a类型A的指针“}，因为int a和B子对象的位置可能会因B而异。 C没有指向A或A的指针，因此我们根本没有足够的信息让转发效果正常。

Answer 2

使用非虚拟继承，基类和派生类成员可以在内存中连续布局，首先使用基类，以便每个基类成员相对于对象的地址位于相同的位置该对象是B还是D。这样可以轻松地将指针指向成员B转换为指向成员指针{ - 1}};两者都可以表示为对象地址的偏移量。

使用虚拟继承，必须通过派生对象中的指针（或等效项）访问基类成员，指示基类所在的位置。这需要向指向成员的表示添加额外的信息，以指示需要这种间接，并且在使用任何指向成员的指针时需要运行时检查。

C ++背后的一般原则是尽可能避免运行时开销。在这种情况下，选择是在对相当常见的操作进行运行时检查，而不是禁止相当模糊的转换，并且似乎在这里应用了该主体。

Answer 3

非常有趣的问题。今天学到了新的东西。这是我能找到的与主题相关的内容： Casting member function pointers from derived class to virtual base class does not work

指向成员问题的指针

3 个答案: