Question

#include<iostream>
using namespace std;
class Class1 {
public:
    virtual void f() {
        cout << "Function f() in Class1\n";
    }
};
class Class2 {
public:
    virtual void h() {
        cout << "Function h() in Class2\n";
    }
};
int main() {
    Class1 object1, *p;
    Class2 object2;
    p = &object1;
    p = (Class1*)&object2;
    p->f();//possibly abnormal program termination. but in fact, it will call function h(),Why?
    return 0;
}

理论上代码必须是错误的，因为p->f() Class2 中没有 f（）功能。

但实际上，代码可以运行，它会在 Class2 中调用Function h（），这很奇怪，为什么？

Answer 1

由于性能原因，C ++没有很多运行时检查，所以即使它是不合逻辑的，它也会按照你的要求去做。

您告诉它在Class1::f的内存布局中组织的指针上调用虚方法Class2，显然Class2::h与Class1::f对齐，以便调用它。

这不是标准化的行为，可能在编译器之间有所不同。请参阅Virtual method table。

Answer 2

代码存在问题，正如@tkausi评论的那样，行为未定义。

问题是你使用的是C风格的强制转换，这很危险，在C ++中应该避免使用。来自cppreference：

遇到C风格的强制转换表达式时，编译器   尝试将其解释为以下强制转换表达式   订单：


const_cast<new_type>(expression);

static_cast<new_type>(expression)，带扩展名：指针或   此外，还允许对派生类的引用进行转换   指针或对明确基类的引用（反之亦然）   如果基类是不可访问的（也就是说，这个强制转换忽略了   私有继承说明符）。同样适用于将指针指向   成员指向明确的非虚拟基础的成员;

static_cast（带扩展名）后跟const_cast;

reinterpret_cast<new_type>(expression);

reinterpret_cast后跟const_cast。

满足要求的第一选择   选择相应的演员操作员，即使它不能   编译（见例）。如果演员阵容可以解释多于   一种方式为static_cast后跟const_cast，但不可以   编译。此外，C型铸造符号允许施放，   to，以及指向不完整类类型的指针。如果两个表达   并且new_type是指向不完整类类型的指针，它未指定   是否选择static_cast或reinterpret_cast。

因此，在您的情况下，编译器将选择reinterpret_cast，它只会将对象的原始字节重新解释为其他内容（并且恰好发生在p点的虚拟表中的第一件事方法h）。

为确保您的程序安全，您应该使用static_cast或dynamic_cast：

#include<iostream>
using namespace std;
class Class1 {
public:
    virtual void f() {
        cout << "Function f() in Class1\n";
    }
};
class Class2 {
public:
    virtual void h() {
        cout << "Function h() in Class2\n";
    }
};
int main() {
    Class1 object1, *p;
    Class2 object2;
    p = &object1;
    p = static_cast<Class1*>(&object2); // fails to compile
    p->f();
    return 0;
}

在这种情况下，编译按预期失败。实例：https://godbolt.org/g/noErNr

请注意，如果我们将static_cast行替换为p = dynamic_cast<Class1*>(&object2);，代码将进行编译，但p将在运行时设置为nullptr，并尝试调用{{1}会导致错误。

Answer 3

理论上代码必须是错误的，因为p-> f（）没有函数 Class2中的f（）。

代码不仅在理论上是错误的，而且在实践中也是错误的。问题是C ++没有牵着你的手并且没有用棉布包裹你，如果你做错了东西，就会发生坏事。类型安全是你的朋友，但如果你背叛它，你就是靠自己。

在这一行：

p = (Class1*)&object2;

您假装可以将Class2投射到Class1。除此之外的任何事情都是未定义的行为，这是一种说法：sc ++并不关心不遵守规则的程序的输出是什么。

与类型系统保持朋友关系的方法是使用static_cast而不是C风格的演员，这会告诉你不允许演员。

C ++多态不同的虚函数可以用相同的函数名调用吗？

3 个答案: