c++ - Virtual 关键字使派生对象中的方法不可访问

Question

我有这个代码:

#include <iostream>

class Super{
public:
    virtual void showName();
};

class Special1 : public Super {
public:
    void showName();
    void sayHello();
};

class Special2 : public Super {
public:
    void showName();
    void sayGoodbye();
};

void Super::showName() {
    std::cout << "I'm super!" << std::endl;
}

void Special1::showName() {
    std::cout << "I'm special1" << std::endl;
}

void Special1::sayHello() {
    std::cout << "Hello" << std::endl;
}

void Special2::showName() {
    std::cout << "I'm special2" << std::endl;
}

void Special2::sayGoodbye() {
    std::cout << "Goodbye" << std::endl;
}

int main () {
    Super *oSpec=new Super;

    Special1 *o1=static_cast<Special1 *>(oSpec);
    Special2 *o2=static_cast<Special2 *>(oSpec);

    oSpec->showName();
    o1->showName();
    o2->showName();

    o1->sayHello();
    o2->sayGoodbye();

    delete oSpec;

    return 0;
}

当我运行它时，它显示了这个输出:

I'm super!
I'm super!
I'm super!
Hello
Goodbye

但是，如果我从 Super 类的声明中删除 virtual 关键字:

class Super{
public:
    /*virtual*/ void showName();
};

输出变成正确的:

I'm super!
I'm special1
I'm special2
Hello
Goodbye

那么，我的问题是，为什么 virtual 关键字的存在使得指针 o1 和 o2 运行方法 Super::showName() 而不是 Special1::showName() 或 Special2::showName()？

Answer 1

输出更接近于 virtual 的正确和不正确的(除非你真的想要那个)。强制转换不会改变对象的类型，只会改变指针的类型。它们仍然是 Super 类型，因此应该运行的是 Super::showName。

将一种指针类型转换为另一种指针类型不会改变所指向事物的类型。怎么可能呢？虚函数的全部意义在于能够调用“通用”指针上的方法并获得正确的派生类方法。

为什么要使用虚函数的经典例子是音乐家。您可能有一个函数，通过在它通过的每个 Musician * 上调用 Play 方法来使整个管弦乐队演奏。对于 Pianist，必须调用 Pianist::Play。

通常，编译器会在编译时确定调用哪个函数——早期绑定(bind)。编译器肯定知道的唯一信息是指针的类型。当类成员的实际类型已知时，virtual 关键字导致绑定(bind)在运行时延迟发生。

顺便说一句，您仍然可以通过使用范围覆盖来调用基类方法。例如 o1->Super::showName();。

事实上，您声称“正确”的结果是灾难性的。使用指向非 Special1 类型(或派生自它的对象)的对象的 this 指针运行 Special1::showName() 是未定义的行为，很容易导致崩溃。