Question

我有一个C ++库，它使用像这样的对象层次结构：

class A { ... }
class B : public A { ... }
class C : public A { ... }

我通过typedef和函数通过C API公开功能，如下所示：

#ifdef __cplusplus
    typedef A* APtr;
#else
    typedef struct A* APtr;
#endif

extern "C" void some_function(APtr obj);

然而，假设使用C API就是这样的：

BPtr b = bptr_create();
some_function((APtr) b);

这是多态有效的，因为B扩展了A，我的API依赖于这样的功能，但是我想确保它仍然可以与C ++代码正确地互操作，即使B覆盖了A的一些虚拟方法。

更重要的是，为什么或为什么不呢？ C ++如何在运行时识别obj的{{1}}参数实际上是指向B的指针，因此调用其重写的虚拟方法？

Answer 1

C代码无效（在类定义不可见的上下文中也不会有等效的C ++代码），因为在这种情况下C的作用相当于reinterpret_cast。请注意，在像您这样的简单情况下，它可能会“起作用”，因为大多数编译器会将单个基础对象放在派生对象的开头，因此不需要指针调整。但是，在一般情况下（特别是在使用多重继承时），必须调整指针以指向正确的子对象，并且由于C不知道如何执行此操作，因此强制转换。

那么“指针调整”是什么意思？请考虑以下情况：

class A { virtual ~A(); int i; ... };
class B { virtual ~B(); int j; ... };
class C: public A, public B { ... };

现在C的布局可能如下：

+----------------------------+----------------------------+
| A subobject (containing i) | B subobject (containing j) |
+----------------------------+----------------------------+

A和B子对象的虚拟指针指向C。

现在想象一下，您想要转换为C* B*。当然，收到B*的代码可能不知道C的存在;实际上，它可能是在编写C之前编译的。因此，B*必须指向B对象的C子对象。换句话说，在从C*转换为B*时，必须将A子对象的大小添加到存储在指针中的地址。如果您不这样做，B*实际上将指向A子对象，这显然是错误的。

现在无法访问C的类定义，当然没有办法知道甚至是一个A子对象，更不用说它有多大了。因此，如果C*的类定义不可用，则无法从B*到C进行正确的转换。

Answer 2

C ++使用每个类在内存中的虚函数表，当一个对象是由该特定派生类创建的时候虚拟表决定调用哪个函数。

所以它的位c ++编译时间加上Runtime魔术：）

http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_method_table

Answer 3

简短的回答：是的，这将有效。

为什么：由于A和some_function是在C ++中实现的，所有虚函数调用都会像往常一样在C ++代码中进行，其中包含类定义，并且没有任何神奇之处。在C代码中，只传递不透明指针，C代码永远不能直接调用虚函数，因为它永远不能编译A的定义。

多态性是否适用于在C中传递的C ++对象引用？

3 个答案: