Question

注意：这不是C ++问题，我不能使用C ++编译器，只能使用C99。

这是有效的（可接受的，漂亮的）代码吗？

typedef struct sA{
   int a;
} A;

typedef struct aB{
   struct sA a;
   int b;
} B;

A aaa;
B bbb;

void init(){
   bbb.b=10;
   bbb.a.a=20;
   set((A*)&bbb);
}

void set(A* a){
   aaa=*a;
}

void useLikeB(){
   printf("B.b = %d", ((B*)&aaa)->b);
}

简而言之，当我需要指定的行为时，将“子类”强制转换为“超类”并重铸“超类”到“子类”是否有效？

由于

Answer 1

首先，C99标准允许您将任何结构指针强制转换为指向其第一个成员的指针，另一种方式（ 6.7.2.1结构和联合说明符）：

13在结构对象中，非位字段成员和位域所在的单元具有按声明顺序增加的地址。指向适当转换的结构对象的指针指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。在结构对象中可能有未命名的填充，但不是在它的开头。

换句话说，在您的代码中，您可以自由地使用：

将B*转换为A* - 它将始终正常运行，
将A*转换为B* - 但如果它实际上没有指向B，那么您将获得访问其他成员的随机失败，
将指向A*的结构分配给A - 但如果指针是从B*转换而来，则只会分配公共成员，B的其余成员将被忽略，
将指向B*的结构分配给A - 但您必须先转换指针，然后注意（3）。

因此，您的示例几乎正确。但是useLikeB()无法正常工作，因为aaa是A类型的结构，您指定的结构如第（4）节所述。这有两个结果：

非常见的B成员实际上不会被复制到aaa（如（3）所述），
您的程序将无法随机尝试访问A B，而不是A（您正在访问不存在的成员，如（2）中所述）。

要以更实际的方式解释这一点，当您声明A编译器保留保留B所有成员所需的内存量时。 A拥有更多成员，因此需要更多内存。由于B是常规变量，因此无法在运行时更改其大小，因此无法保留{{1}}的其余成员。

作为一个注释，通过（1）你实际上可以指向成员而不是转换更好的指针，它将允许你访问任何成员，而不仅仅是第一个成员。但请注意，在这种情况下，相反的情况将不再起作用！

Answer 2

我认为这很脏并且相对危险。你想用这个来实现什么？也不能保证aaa是B，它也可能是A.所以当有人称之为“uselikeB”时，它可能会失败。同样取决于体系结构“int a”和“指向struct a的指针”可能正确或不正确重叠，并且当您分配给“int a”然后访问“struct a”时可能会导致有趣的事情发生

Answer 3

你为什么要这样做？具有

set((A*)&bbb);

比正确的

更难写

set(&bbb.a);

您在此处发帖时应该避免的其他事项：

在声明

set

aaa=a应为aaa = *a

Answer 4

首先，我同意以前海报中关于这项任务安全的大多数问题。

话虽如此，如果你需要走那条路，我会添加一个间接级别和一些类型安全检查器。

static const int struct_a_id = 1;
static const int struct_b_id = 2;
struct MyStructPtr {
   int type;
   union {
     A* ptra;
     B* ptrb;
     //continue if you have more types.
   }
};

这个想法是你通过传递一个包含一些“类型”信息的结构来管理你的指针。您可以在描述类树的一侧构建一个类树（请注意，考虑到安全构建的限制，可以使用树来表示）并且能够回答问题以确保您正确地上下构建结构。所以你的“useLikeB”函数可以这样写。

MyStructPtr the_ptr;
void init_ptr(A* pa)
{
     the_ptr.type = struct_a_id 
     the_ptr.ptra = pa;
}
void useLikeB(){
    //This function should FAIL IF aaa CANT BE SAFELY CASTED TO B
    //by checking in your type tree that the a type is below the 
    //a type (not necesarily a direct children).
    assert( is_castable_to(the_ptr.type,struct_b_id ) ); 
    printf("B.b = %d", the_ptr.ptrb->b);
}

我的2美分。

C，结构指针多态性

4 个答案: