如何通过基类指针调用派生类的虚函数

Question

让我们看一下这段代码：

class CBase
{
 public:
    virtual vfunc() { cout << "CBase::vfunc()" << endl; }
};

class CChild: public CBase
{
 public:
    vfunc() { cout << "CChild::vfunc()" << endl; }
};

int main() 
{
 CBase *pBase = new CBase;
 ((CChild*)pBase)->vfunc(); // !!! important 
 delete pBase;
 return 0;
}

输出结果为：

CBase::vfunc()

但我想看到：CChild::vfunc()

使用((CChild*)pBase)显式转换为类型"CChild*"。那么为什么要调用派生的vfunc()函数，我需要将"important"字符串替换为：((CChild*)pBase)->CChild::vfunc();

- LEXX

Answer 1

这不是它的工作原理 - 这才是：

CBase *pBase = new CChild;
pBase->vfunc();

虚函数调用是通过指针和引用动态解析的（除非您显式地调用该方法，就像您所做的那样）。这意味着无论您告诉编译器指针是什么，它都会在vftable中查找方法。在您的情况下，这是CBase的vftable。

- Luchian Grigore

Answer 2

你无法这样做。 *pBase 是一个类型为CBase的对象。你不能把它当作CChild来使用，因为它不是一个CChild对象。

使用强制转换得到的CChild*指针会导致程序表现出未定义的行为。

- James McNellis

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那么如何理解Schildt H.所说的：“基类指针也可以用作指向任何派生自该基类的类对象的指针”？ - LEXX

那么为什么字符串 ((CChild*)pBase)->CChild::vfunc() 能够工作呢？ - LEXX

@LEXX：首先，你应该烧掉那本书，然后去找一本好的入门书。虽然他在那个引用中说的是正确的。一个基类指针（CBase*）可以指向从CBase派生出来的类型的对象（比如CChild）。但这不是你所做的：你的基类指针指向了一个基类对象。如果你有一个例子，比如CBase* p = new CChild();，那么p将是一个指向派生类对象的基类指针。 - James McNellis

@LEXX：这个表达式不起作用。它看起来“工作”了，但它很可能会导致你的程序崩溃，或者导致你的计算机爆炸。你的程序表现出未定义行为，这意味着它可以做任何事情。 - James McNellis

Answer 3

其他答案提出了重要的观点-补充：如果您实际上正在处理一个CChild（例如，它是作为参数传递的引用），那么您可以使用dynamic_cast进行向下转换。然而，过度依赖dynamic_cast通常表明您的设计出现了问题。

有关强制转换的详细信息，请参见： http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cby9kycs(v=vs.80).aspx 因此，该过程将涉及通过dynamic_cast将CBase参数转换为CChild，如果引用是CChild并且dynamic_cast成功，则可以确定您正在处理一个CChild，然后可以安全地将其用作CChild。

- justin

Answer 4

这里的问题似乎很简单。CBase 无法神奇地升级为 CChild！让我重新编写您的示例并添加一些注释。应该是不言自明的...

#include <iostream>

class CBase {
public:
    virtual void vfunc() { std::cout << "CBase::vfunc()" << std::endl; }
    virtual ~CBase(){} // Virtual destructor... extremely important! I'll let you figure out why as an excercise
};

class CChild: public CBase {
public:
    void vfunc() { std::cout << "CChild::vfunc()" << std::endl; }
    ~CChild(){} // Is this destructor called? When? Try adding some std::cout to each destructor
};

int main() 
{
    CBase *ptr1 = new CBase;
    CBase *ptr2 = new CChild;

    ptr1->vfunc(); // ptr1 points to an instance of CBase. This is what's important!!
    ptr2->vfunc(); // ptr2 points to an instance of CChild, which can be referenced to as a CBase

    delete ptr1;
    delete ptr2;
}

输出：

CBase::vfunc()
CChild::vfunc()

PS：我刚意识到自己晚了大约5年才来参加这个派对，但由于我认为这很有教育价值，所以我还是要发布它！

- NicoBerrogorry