派生类的一些问题[重复]答案

【问题标题】：Some trouble with derived classes [duplicate]派生类的一些问题[重复]
【发布时间】：2014-04-13 22:49:08
【问题描述】：

我正在尝试实现下面的函数和类，但是 arr[i].x 的输出是错误的。我正确地得到 arr[0].x = 0 和 arr[1].x = 0，但 arr[2].x 不返回 0。有什么想法吗？

class Base {
public:
  int x;
};

class Derived : public Base {
public:
int y;
void init(Base *b);
void foo();
};

void Derived :: init(Base *b) {
  for( int i = 0; i < 3; ++i) {
    b[i].x = 0;
  }
}

void Derived :: foo() { 
  Derived arr[3];
  init(arr);
  for( int i = 0; i < 3; ++i) {
  cout<<"b["<<i<<"] "<<arr[i].x;
  }
}


int main()
{
    Derived der;
    der.foo();
    return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c++ arrays class oop object

【解决方案1】：

void Derived :: foo() { 
    Derived arr[3];
    init(arr);

指向Derived、Derived* 的指针被传递给函数init(Base *b)。接下来发生的事情是，您的函数不会移动表中的sizeof(Derived)=8，而是移动sizeof(Base)=4，这会导致数组中第一个和第二个Derived的x成员以及第一个@的y的初始化987654330@，但不适用于最后一个Derived 的x。

指针运算是根据类型的大小来完成的指针

考虑这种内存布局（在 x64 上）：

在 Derived::foo():

Derived arr[3];

0x7fffffffe310  // 1st Derived, also address of arr[0].x
+8 = 
0x7fffffffe318  // 2nd Derived, also address of arr[1].x
+8 = 
0x7fffffffe320  // 3rd Derived, also address of arr[2].x

但在 Derived::init(Base* b):

b[0].x = 0x7fffffffe310  // set arr[0].x to 0
+4 =
b[1].x = 0x7fffffffe314  // set arr[0].y to 0
+4 =
b[2].x = 0x7fffffffe318  // set arr[1].x to 0

因此，您已将 arr[0].x 设置为 0，将 arr[1].x 设置为 0，顺便将 arr[0].y 设置为 0。这不是您想要的。解决方案是将 Derived::init 更改为

void Derived::init( Derived *d) {
  for( int i = 0; i < 3; ++i) {
    d[i].x = 0;
  }
}

甚至更好，遵循更通用的编程原则：

template < size_t N>
void Derived::init( Derived (&d)[N] ) {
    for( int i = 0; i < N; ++i) {
        d[i].x = 0;
    }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

原因是 init() 不知道您实际上传递的是 Derived* 而不是 Base*。

所以 init() 函数中的循环，假设要到达数组中的下一个条目，将 sizeof(Base) 添加到指针，而不是 sizeof(Derived)。

【讨论】：

【解决方案3】：

改变

cout<<"b["<<i<<"] "<<arr[i].x;

到

cout<<"b["<<i<<"] "<<arr[i].x<<endl;

然后你会看到正确的数字。

endl 的额外功能是刷新与此流关联的缓冲区。如果你不这样做，它有时会输出一些随机数。

【讨论】：

【解决方案4】：

你通过值而不是引用将指针 (*b) 传递给函数 init()。

Here's a nice explanation as to why that matters他们解释得比我可能做得更好

试着让函数 init 看起来像这样

init(Base& *b)

看看会发生什么。

【讨论】：

函数不想改变指针。