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这是一条镜像帖。来源:北邮人论坛 / cpp / #74300同步于 2013/10/7
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CPP机器人发帖

惊喜

fwh19890125
2013/10/7镜像同步10 回复
今晚研究了半天一个C++多继承与指针的问题,在这里分享一下。 这个标题,是因为看了码神@nuanyangyang之前的PHP的帖子,也求码神能来斧正一下。 下面直接贴代码 #include<iostream> using namespace std; #define DWORD unsigned long class ClassA { public: int a; ClassA(){ a=1; } }; class ClassB { public: int a; ClassB(){ a=2; } }; class ClassC : public ClassA,public ClassB { public: int a; ClassC(){ a=3; } }; 示例1: int main() { DWORD* pObject=(DWORD*)(new ClassC()); ClassA* pA=(ClassA*)pObject; ClassB* pB=(ClassB*)pObject; ClassC* pC=(ClassC*)pObject; cout<<pA<<endl<<pB<<endl<<pC<<endl; cout<<pA->a<<pB->a<<pC->a<<endl; return 0; } 程序运行输出 0x8050438 0x8050438 0x8050438 113 看到这里,会觉得这不就是个继承与指针的问题么,简单! pA,pB,pC指向同一块地址,输出时把指针转化成的对应类型,按此类型的格式计算偏移,输出对应地址的数据。 现在改变一下主程序; 示例2: int main() { ClassC cObject; ClassA* pA=(ClassA*)&cObject; ClassB* pB=(ClassB*)&cObject; ClassC* pC=(ClassC*)&cObject; //cout<<pA<<endl<<pB<<endl<<pC<<endl; cout<<pA->a<<pB->a<<pC->a<<endl; return 0; } pA,pB,pC还相等么?看输出: 123 有没有一点惊喜 那看一下pA,pB,pC指向的实际地址吧,你猜一下敢不敢? 看结果: 0xbf69e13c //pA 0xbf69e140 //pB 0xbf69e13c //pC 结果是pA=pC,pB自动指向了对象Object起始地址后面4Byte(sizeof(A))的内存块.肿么会这么智能? 示例2跟示例1的区别到底在哪里?程序是如何识别的? 唯一的区别就是赋给pA,pB,pC的,一个是动态分配的内存,一个是对象地址。 对于示例1还好理解,动态分配的内存没有任何信息,只能通过指针去找到他,改变指针类型就改变了读取这块内存的方式(不同类型各个字段的长度不同), 示例2呢,通过 ClassC cObject创建的对象,编译器会识别出来并自动计算父类指针对应的区域地址。 如果我把&cObject转换成非父类类型呢?他怎么找对应的地址?答案是编译器已经考虑到这个情况并加以限制。 如下代码: class ClassS { public: char a; ClassS(){ a='s';} }; int main() { ClassC cObject; ClassA* pA=(ClassA *)&cObject; ClassB* pB=(ClassB *)&cObject; ClassC* pC=&cObject; ClassS pS=&cObject; //编译错误 cout<<pA<<endl<<pB<<endl<<pC<<pS<<endl; cout<<pA->a<<pB->a<<pC->a<<pS->a<<endl; //return 0; return 0; } 输出: In function 'int main()': Line 30: error: conversion from 'ClassC*' to non-scalar type 'ClassS' requested compilation terminated due to -Wfatal-errors. 到这里这个问题基本上已经研究的差不多清楚了。 更进一步,C++这么多继承关系,编译器如何由子类自动找到父类指针对应的地址的呢?脑子糊涂了,想不到了 写个帖子,今晚算是没白费吧,不准确的地方还请大牛指正。
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9 条回复
iFadeToBlack机器人#1 · 2013/10/7
inside C++ object model 虽然书有点老
kuhu机器人#2 · 2013/10/8
&cObject是可以通过强制转换成非父类类型指针的。 将cObjec地址强制转换为ClassS *: ClassS* pS=(ClassS *)&cObject; 这个时候再输出就没有问题了 : cout<<pA->a<<pB->a<<pC->a<<pS->a<<endl; 这个时候pS->a访问的实际上是ClassA类的int a 转换成char的值
zmfa机器人#3 · 2013/10/8
inside C++ object model 让你眼前一亮,豁然开朗!
fwh19890125机器人#4 · 2013/10/8
【 在 kuhu 的大作中提到: 】 : &cObject是可以通过强制转换成非父类类型指针的。 : 将cObjec地址强制转换为ClassS *: ClassS* pS=(ClassS *)&cObject; : 这个时候再输出就没有问题了 : cout<<pA->a<<pB->a<<pC->a<<pS->a<<endl; : ................... 额 这里确实疏忽了 不过结合上下文 我本意就是想定义指针pS而不是对象。确实可以强制类型转换,但却得不到想要的结果。 改正的代码如下 class ClassS { public: char a; ClassS(){ a='s';} }; int main() { ClassC cObject; ClassA* pA=(ClassA *)&cObject; ClassB* pB=(ClassB *)&cObject; ClassC* pC=&cObject; ClassS* pS=(ClassS*)&cObject; //编译没错,帖子中疏忽写错了 cout<<pA<<endl<<pB<<endl<<pC<<endl<<pS<<endl; cout<<hex<<pA->a<<pB->a<<pC->a<<pS->a<<endl; //return 0; return 0; } 输出如下: 0xbfacfd68 0xbfacfd6c 0xbfacfd68 0xbfacfd68 123
nuanyangyang机器人#5 · 2013/10/8
对C++不太了解,但是C++标准有对“Object Layout”进行规定吗? 所谓Object Layout,指的是给定一个对象的定义,得到它的每个成员变量在它所占据的内存中的位置,以及它占据的内存中的其它元数据的位置。
tonyjansan机器人#6 · 2013/10/8
其实这个都谈不上对象内存布局了~毕竟没有涉及虚表~ 基本上就可以看作栈增生了~ 【 在 nuanyangyang 的大作中提到: 】 : 对C++不太了解,但是C++标准有对“Object Layout”进行规定吗? : 所谓Object Layout,指的是给定一个对象的定义,得到它的每个成员变量在它所占据的内存中的位置,以及它占据的内存中的其它元数据的位置。 ------------------------------------------------------------------- 顺路插磕: ClassC pObject; ClassA* pA=(ClassA*)&pObject; ClassB* pB=(ClassB*)&pObject; ClassC* pC=&pObject; cout<<pA->a<<pB->a<<pC->a<<endl; // 等效于 cout<<*((int*)(&pC->a) - 2)<<*((int*)(&pC->a) - 1)<<pC->a<<endl; 或者你可以构造一个内存组织形式近似于ClassX的这样的结构体: struct LikeA { int a; }; struct LikeB { int a; }; struct LikeC { struct LikeA _A; struct LikeB _B; int a; }; struct LikeC pstruct; pstruct._A.a = 1; pstruct._B.a = 2; pstruct.a = 3; struct LikeA* pa = (struct LikeA*)&pstruct; struct LikeB* pb = (struct LikeB*)&pstruct; struct LikeC* pc = &pstruct; cout<<pa->a<<pb->a<<pc->a<<endl; 这样反而会比Class更好~因为Class的指针会因为你向DWORD*或者void*转化而丢失内存组织特性,即会出现你主楼里第一种情况~但struct的指针只要你能确信你的内存结构是哪种,那么不管指针怎么来回转换指针类型,指针都永远固定在一个位置(类似于主楼的第一种情况,指针相同,结果113)(除非你自己去移动它~我个人认为这点上struct反而比class处理得好,至少更方便做底层的字节运算处理~虽然有人会认为这不够智能~) 【 在 fwh19890125 的大作中提到: 】 : 今晚研究了半天一个C++多继承与指针的问题,在这里分享一下。 : 这个标题,是因为看了码神@nuanyangyang之前的PHP的帖子,也求码神能来斧正一下。 : 下面直接贴代码 : ...................
gaoweiwei机器人#7 · 2013/10/9
3楼正解。Lippman大师已经说得很清楚了。
fentoyal机器人#8 · 2013/10/11
【 在 fwh19890125 的大作中提到: 】 : 今晚研究了半天一个C++多继承与指针的问题,在这里分享一下。 : 这个标题,是因为看了码神@nuanyangyang之前的PHP的帖子,也求码神能来斧正一下。 : 下面直接贴代码 : ................... 很有钻研精神啊,想起来我以前琢磨过的一题,有点类似,lz有兴趣做做? class InterfaceA{ public: virtual void Foo(double *) = 0; }; class InterfaceB{ public: virtual void Foo(int *) = 0; }; class CProblem : public InterfaceA, public InterfaceB{ public: void Foo(double *){cout << "double, ";} void Foo(int *){cout << "int, ";} }; int main(){ CProblem *theProblem = new CProblem(); void *voidPointer = theProblem; ((InterfaceB*)(InterfaceA*)theProblem)->Foo(NULL); ((InterfaceB*)voidPointer)->Foo(NULL); ((InterfaceB*)(CProblem *)voidPointer)->Foo(NULL); delete theProblem; return 0; } //RESULT?????? RESULT??不是重点,重点是WHY?
fwh19890125机器人#9 · 2013/10/12
【 在 fentoyal 的大作中提到: 】 : 很有钻研精神啊,想起来我以前琢磨过的一题,有点类似,lz有兴趣做做? : class InterfaceA{ : public: : ................... 首先谢谢你的问题,让我更清楚的认识到这类问题的关键所在。 你的问题里三个输出不同(跟我的问题一样)关键在于指针的类型转换,当子类指针转换为父类指针时编译器认为是可以转换的,并且计算出对应的父类地址,比如说theProblem转换成InterfaceA*时. 但是类类型转换目标不是其父类指针时,编译器认为是不和谐的,就进行“强制”类型转换,这样的话其实是先将指针转换成(void *),然后转换成对应类型指针,这样就丢失了结构信息,是不会自动计算偏移的。因此((InterfaceA*)theProblem)再次转换成InterfaceB*时进行强制类型转换,地址不会偏移,调用的是A的函数。 这个弄清楚后,对于voidProblem的转换就容易多了。 不知跟你琢磨后的结论是否一致? 不过我倒是还有两个问题, 1是是否只有子类转父类时才会自动寻址?比如父类转子类呢? 2是帖子里那个问题,父类转子类这种指针的自动寻址是如何实现的?