Question

在下面的代码中，pC == pA：

class A
{
};

class B : public A
{
public:
    int i;
};

class C : public B
{
public:
    char c;
};

int main()
{
    C* pC = new C;
    A* pA = (A*)pC;

    return 0;
}

但是当我向B添加一个纯虚函数并在C中实现它时，pA！= pC：

class A
{
};

class B : public A
{
public:
    int i;
    virtual void Func() = 0;
};

class C : public B
{
public:
    char c;
    void Func() {}
};

int main()
{
    C* pC = new C;
    A* pA = (A*)pC;

    return 0;
}

为什么pA在这种情况下不等于pC？难道他们两个仍然指向内存中相同的“C”对象吗？

Answer 1

您的指针会看到不同的值，因为新的虚函数会导致将vtable指针注入对象。 VC ++将vtable指针放在对象的开头（这是典型的，但纯粹是内部细节）。

让我们在A中添加一个新字段，以便更容易解释。

class A {
public:
    int a;
};
// other classes unchanged

现在，在内存中，您的pA和A看起来像这样：

pA --> | a      |          0x0000004

将B和C添加到混音中后，您最终会得到：

pC --> | vtable |          0x0000000
pA --> | a      |          0x0000004
       | i      |          0x0000008
       | c      |          0x000000C

正如您所看到的，pA指向 vtable之后的数据，因为它不了解vtable或如何使用它，甚至它在那里。 pC确实知道vtable，因此它直接指向表格，这简化了它的使用。

Answer 2

指向对象的指针是 convertible 到指向基础对象的指针，反之亦然，但转换不一定非常简单。完全可能且通常是必要的，基指针具有与派生指针不同的值。这就是为什么你有一个强大的类型系统和转换。如果所有指针都相同，那么你也不需要。

Answer 3

以下是我的假设，基于这个问题。

1）你有一个案例，你从C演员到A，你得到了预期的行为 2）你添加了一个虚函数，并且该投射不再有效（因为你不能再在演员之后直接从A中提取数据到A，你得到的数据对你来说没有意义）。

如果这些假设成立，那么您遇到的困难就是在B中插入虚拟表。这意味着类中的数据不再与基类中的数据完全对齐（如在类中添加的那样）字节，虚拟表，对你隐藏）。一个有趣的测试是检查sizeof以观察未知字节的增长。

要解决此问题，您不应直接从A转换为C来收集数据。您应该添加一个在A中并由B和C继承的getter函数。

鉴于您在评论中的更新，我认为您应该阅读this，它解释了虚拟表和内存布局，以及它与编译器的关系。该链接更详细地解释了我上面解释的内容，但给出了指针不同值的示例。真的，我为什么你问这个问题是错的，但似乎信息仍然是你想要的。从C到A的转换考虑了此时的虚拟表（注意C-8是4，在32位系统上，这是虚拟表所需的地址大小，我相信）。

使用虚函数进行类型转换

3 个答案: