c++ - 使用虚函数进行类型转换

Question

在下面的代码中，pC == pA:

class A
{
};

class B : public A
{
public:
    int i;
};

class C : public B
{
public:
    char c;
};

int main()
{
    C* pC = new C;
    A* pA = (A*)pC;

    return 0;
}

但是当我在B中添加一个纯虚函数并在C中实现时，pA != pC:

class A
{
};

class B : public A
{
public:
    int i;
    virtual void Func() = 0;
};

class C : public B
{
public:
    char c;
    void Func() {}
};

int main()
{
    C* pC = new C;
    A* pA = (A*)pC;

    return 0;
}

在这种情况下，为什么 pA 不等于 pC？他们不都仍然指向内存中的同一个“C”对象吗？

Answer 1

您看到指针有不同的值，因为新的虚函数导致将 vtable 指针注入(inject)到您的对象中。 VC++ 将 vtable 指针放在对象的开头(这是典型的，但纯粹是内部细节)。

让我们向 A 添加一个新字段，以便更容易解释。

class A {
public:
    int a;
};
// other classes unchanged

现在，在内存中，您的 pA 和 A 看起来像这样:

pA --> | a      |          0x0000004

将 B 和 C 添加到组合中后，您将得到以下结果:

pC --> | vtable |          0x0000000
pA --> | a      |          0x0000004
       | i      |          0x0000008
       | c      |          0x000000C

如您所见，pA 指向 vtable 之后的数据，因为它对 vtable 或如何使用它一无所知，甚至它在那里。 pC 确实知道 vtable，所以它直接指向表，这简化了它的使用。