Question

如何在内部发生派生类和基类之间的转换，以及编译器如何知道或存储对象的大小？

例如以下内容：

class A
{
public:
 A():x(2){};
private:
 int x;
};

class B : public A
{
public:
 B():A(),y(5){};
private:
 int y;
};

class C : public B
{
public:
 C():B(),z(9){};
private:
 int z;
};

int main()
{
   C *CObj = new C;
   B *pB = static_cast<B*>(CObj);
   delete CObj;
}

编辑：一定是这样的：

B BObj = static_cast<B>(*CObj);

Answer 1

您的代码中没有任何“派生到基础”转换。你的代码中有一个指针 - 派生到指针到底部的转换。（此转换不需要任何显式转换，BTW）

B *pB = CObj; // no need for the cast

为了执行指针转换，不需要知道对象的大小。因此，目前尚不清楚您对“物体大小”的引用来自何处。

实际上，在典型的实现中，非多态类的单继承层次结构的上述转换纯粹是概念性的。即除了简单地将派生指针的数值复制到基指针之外，编译器不会做任何事情。无需额外信息即可执行此操作。没有尺寸，没有任何东西。

在更复杂的情况下（如多重继承），编译器可能确实必须生成调整指针值的代码。它确实需要知道所涉及对象的大小。但涉及的大小总是编译时的，即它们是编译时常量，这意味着编译器会立即知道它们。

在更复杂的情况下，例如虚拟继承，这种转换通常由隐式构建在对象中的运行时结构支持，其中包括所有必要的内容。如果实现选择这样做，也可以包括对象的运行时大小。

Answer 2

请注意，此处不需要static_cast;将指针派生类“向上转换”为指向父类的指针是完全合法的。

在此示例中，没有转换。指针值保持不变（即在引擎盖下，CObj和pB指向相同的内存，尽管多重继承会使事情变得更复杂）。编译器在内存中组织B和C个对象的成员，以便一切正常。当我们处理指针时，对象的大小无关紧要（仅在创建new C时才相关）。

如果您有任何虚拟方法，那么我们可以讨论vtable和vptrs（http://en.wikipedia.org/wiki/Vtable）。

Answer 3

派生类对象具有基类子对象。具体而言，标准在10.3中说明

“基类的顺序子对象分配最多派生对象（1.8）未指定“

这意味着即使多次，基础子对象可能位于派生对象的开头，也没有必要。因此，从Derived *到Base *的转换是完全未指定的，并且可能留给编译器开发人员一定程度的自由度。

我想说知道语言的规则及其背后的原因很重要，而不是担心编译器如何实现它们。作为一个例子，我看过很多关于VTABLE和VPTR的讨论，这是一个实现动态绑定的编译器特定实现。相反，它有助于了解“独特的最终覆盖”的概念，足以理解虚函数和动态绑定的概念。重点是“什么”而不是“如何”，因为“如何”大部分时间都不是必需的。我说大部分时间都是因为在某些情况下它会有所帮助。一个例子是理解“指向成员的指针”的概念。它有助于知道它通常以某种形式的“偏移”实现，而不是作为常规指针。

Answer 4

如何在内部发生派生类和基类之间的转换

实施定义。
除非您告诉我们您使用的是哪种编译器，否则无法回答但通常不值得知道或担心（除非你正在编写编译器）。

以及编译器如何知道[编辑器]对象的大小

编译器知道大小（它在编译期间计算出C的大小）。

还是存储对象的大小？

对象不需要知道大小，因此不会将其存储为类的一部分运行时内存管理（通过new使用）可能需要知道（但它是实现定义的），以便它可以正确释放内存（但它存储的任何东西都不会在对象中被覆盖）。

Answer 5

如果您曾经做过任何C，那么答案就来自于它。

内存分配器根本不关心它存储的内容。它只需知道已分配的内存范围。它没有看到C和int之间的区别[4]。它只需要知道如何释放从给定指针开始的内存范围。

派生到基类转换

5 个答案: