c++ - 理解 C++ 指向父类/基类的指针

Question

有人问我这个面试问题，但我弄错了。 “输出是什么”:我的答案是 135，实际输出是 136。这意味着指向两个父类的指针不相等，即使它们通过了与子类相等的先前测试。我以为我理解 c++ 指针，但这让我很难解释。虽然我想我知道发生了什么，但我不知道为什么。任何可以提供技术解释的c++专家吗？看起来前两个比较在本质上更合乎逻辑，而最后一个比较更文字......

#include <iostream>

class A
{
    public:
    A() : m_i(0) { }

    protected:
    int m_i;
};

class B
{
    public:
    B() : m_d(0.0) { }

    protected:
    double m_d;
};

class C
    : public A, public B
{
    public:
    C() : m_c('a') { }

    private:
    char m_c;
};

int main()
{
    C c;
    A *pa = &c;
    B *pb = &c;

    const int x = (pa == &c) ? 1 : 2;
    const int y = (pb == &c) ? 3 : 4;
    const int z = (reinterpret_cast<char*>(pa) == reinterpret_cast<char*>(pb)) ? 5 : 6;

    std::cout << x << y << z << std::endl;
    return 0;
}

Answer 1

也许如果你打印出 pa 和 pb 会更清楚发生了什么。

std::cout << "A: " << pa << std::endl;
std::cout << "B: " << pb << std::endl;
std::cout << "C: " << &c << std::endl;

在 main 的末尾运行它给了我

A: 0xbfef54e0
B: 0xbfef54e4
C: 0xbfef54e0

(您的输出可能不同，重要的是它们并不完全相同)

这是因为 C 对象在内存中的表示方式。由于 C 既是 A 又是 B，因此它需要具有来自每个部分的数据成员。 C 的真正布局是这样的(忽略填充):

int    A::m_i;
double B::m_d;
char   C::m_c;

当您将 C* 转换为 A* 时，编译器知道 A 部分从偏移量 0 开始，因此指针值不变。对于 C* 到 B* 它需要偏移 sizeof(int) (加上填充)。此偏移处理是自动为您计算 x 和 y 完成的。对于 z 它被绕过，因为你使用 reinterpret_cast