假设派生类的指针与第一个基类的指针相同有多安全？答案

【问题标题】：How safe is it to assume that a derived class's pointer is the same as the first base class's pointer?假设派生类的指针与第一个基类的指针相同有多安全？
【发布时间】：2020-11-25 03:09:27
【问题描述】：

考虑这个程序：

struct Base1 { void *x; virtual ~Base1() { } };
struct Base2 { void *x; virtual ~Base2() { } };

struct Derived : Base1, Base2 { };

int main()
{
    Derived d;
    return &d == static_cast<void *>(static_cast<Base1 *>(&d));
}

在我对 Clang、GCC 和 Visual C++ 的所有测试中，返回值为 1。

我知道 C++ 实际上并不能保证这一点。

但是，实际上，这可靠吗？
（假设没有虚拟继承。编辑：我假设多态基类。）

在哪些实际情况（如果有的话）中，指向派生类的指针需要调整才能用作指向其第一个（非虚拟、多态）基类的指针?

【问题讨论】：

@user541686 不适用于给定的示例，但与Mismatch of 'this' address when base class is not polymorphic but derived is有些相关。
@user541686 这是一个有趣的问题，但没有明确的答案。我可以说，据我所知，这适用于直到上周的所有 MSVC 版本，但即使这样也没有说明下一次更新，因为该行为不是标准规定的。或者您可以将其标记为compiler-construction，但这可能会引起所有常见假设都被打破的假设实现的答案。只是好奇，是否有实际背景或问题引发了这个问题？
@dxiv：（谢天谢地？）下一个编译器版本不能随意破坏它，因为它会破坏 ABI 与现有二进制文件的兼容性，人们会变得非常难过。在任何情况下，使用断言或其他东西在代码中测试这一点很容易，以捕捉潜在的未来破坏，所以我不担心未来的变化。主要是问现状。是的，它基于一个实际问题——我试图“取消模板化”一些代码，然后意识到这样做（至少以我尝试的方式）将依赖于这个假设是正确的。
@user541686 众所周知，MSVC（实际上是documented）会破坏版本之间的 ABI，尽管不一定是布局基础。绑定到Itanium C++ ABI（包括gcc）的编译器可能满足这个假设，尽管我还没有阅读规范页面的最后细节。即便如此，这并不能开始回答一般问题。
@dxiv：是的，我意识到并非每个 ABI 都是一成不变的，但这种类型的ABI 看起来确实如此。它不仅会破坏与旧 CRT 接口的东西，还会破坏世界上编写代码的各种 Windows ABI（包括 COM 等）。他们唯一能做的就是引入一种“新”类型的类或继承机制，以保持旧的完整。我的意思是理论上是可能的，但是……老实说，我并不担心。事实上，由于 Windows 标头中的 C 接口代码，整个 vtable 布局现在可能已经一成不变。

标签： c++ inheritance vtable

【解决方案1】：

我可以想到编译器（或链接器，如果使用-flto）理论上可能会打乱类中基类的顺序的原因。如果Base2 的使用次数多于Base1，它可能会认为这是一个优化机会。

我认为这绝不可能，但有可能。

【讨论】：