Question

让我们说我们有一个班级

class A
{
    int x;
public:
    void sayHi()
    {
        cout<<"Hi";
    }
};

int main()
{
    A *a=NULL;
    a->sayHi();
}

以上代码将在Turbo C（我测试过）上编译并打印Hi作为输出。

由于a为NULL，我原本期待崩溃。更重要的是，如果我将sayHi()函数设为虚拟，它会说

Abnormal temination(Segmentation fault in gcc)

我知道很多都是依赖于实现的，但是如果有人可以对任何实现有所了解，或者只是给出一个概述，那将非常好。

Answer 1

显然，代码具有未定义的行为，即，无论你获得什么是偶然的。也就是说，系统在调用非虚拟成员函数时不需要知道对象：可以根据签名调用它。此外，如果成员函数不需要访问成员，则根本不需要对象，只需运行即可。这是您在代码打印一些输出时观察到的。然而，这是否是系统的实现方式尚未定义，即没有任何说它有效。

当调用虚函数类型系统时，系统会开始查看与该对象关联的类型信息记录。在NULL指针上调用虚函数时，不存在此类信息，并且尝试访问它可能会导致某种崩溃。尽管如此，它并不是必须的，但它适用于大多数系统。

BTW，main() 始终返回int。

Answer 2

在C ++中，类的方法不存储在该类的实例中。除了程序员指定的参数之外，它们只是一些透明地接受this指针的“特殊”函数。

在您的情况下，sayHi()方法不引用任何类字段，因此，this指针（NULL）永远不会被跟踪。

毫无疑问，这仍然是未定义的行为。当您调用此程序时，您的程序可能会选择将讨厌的电子邮件发送到您的联系人列表。在这个特定的例子中，它做了最糟糕的事情，似乎有效。

自我回答问题以来，virtual方法案例已被添加，但我不会改进我的答案，因为它已包含在其他人的答案中。

Answer 3

作为概括，从没有超类和虚函数的类实例化的对象的布局如下：

* - v_ptr  ---> *  pTypeInfo
|               |- pVirtualFuncA
|               |- pVirtualFuncB
|- MemberVariableA
|- MemberVariableB

v_ptr是指向v表的指针 - 包含虚拟函数的地址和对象的RTTI数据。没有虚函数的类没有v表。

在上面的示例中，class A没有虚拟方法，因此没有v-table。这意味着调用sayHi()的实现可以在编译时确定并且是不变的。

编译器生成的代码将隐式this指针设置为a，然后跳转到sayHi()的开头。由于实现不需要对象的内容，因此当指针为NULL时它工作的事实是一个愉快的巧合。

如果要使sayHi()为虚拟，则编译器无法确定在编译器时调用的实现，因此生成代码以查找v表中函数的地址并调用它。在a为NULL的示例中，编译器会读取地址0的内容，从而导致中止。

Answer 4

如果你调用一个类的非虚方法，对于编译器就足以知道函数属于哪个类，并通过解除引用 - 尽管是一个NULL - 指向类的指针来调用该方法，编译器得到了信息。 sayHi（）方法几乎只是一个将指向类实例的指针作为隐藏参数的函数。此指针为NULL，但如果您不引用方法中的任何属性，则无关紧要。

当您将此方法设为虚拟时，情况会发生变化。编译器不知道在编译时哪个代码与该方法相关联，并且必须在运行时解决该问题。它的作用是它查看一个基本上包含所有虚方法的函数指针的表;这个表与类实例相关联，因此它查看相对于NULL指针的内存片段，因此在这种情况下崩溃。