std::shared_ptr 的原始指针返回基而不是派生答案

【问题标题】：Raw pointer of std::shared_ptr returns base instead of derivedstd::shared_ptr 的原始指针返回基而不是派生
【发布时间】：2014-10-01 10:42:54
【问题描述】：

class Base
{
  bool a;
};

class Derived : public Base
{
  bool b;
};

void main()
{
  std::shared_ptr<Base> base(new Derived());
}

所以在本例中，shared_ptr 的原始指针将指向 Base 的一个实例，而不是 Derived。我不明白。

class Base
{
  virtual void foo() {}
  bool a;
};

class Derived : public Base
{
  virtual void foo() {}
  bool b;
};

void main()
{
  std::shared_ptr<Base> base(new Derived());
}

但在这种情况下，shared_ptr 的原始指针确实指向 Derived？我确定我错过了一些东西。有人可以向我解释为什么会这样吗？

【问题讨论】：

在这两种情况下，指针都指向Derived 实例。在这方面，共享指针与原始指针没有什么不同。
调试器你如何确定它指向什么？如果基类没有至少一个虚函数，则类中没有嵌入某些信息来确定其类型，调试器可能无法推断其派生类型。
@NeilKirk 我使用的调试器经常无法推断出类型，即使类是多态的。（当然，如果Base 不是多态的，调试器就没有机会知道它实际上是Derived。）
@JamesKanze VS 调试器通常可以从多态基础中分辨出来。
@NeilKirk 这不是我的经验。它只显示基类数据（通常为空，因为基类是一个接口）。我可以得到最派生类的 name，因为它被修改为 vtable 的名称，但仅此而已。）

标签： c++ shared-ptr

【解决方案1】：

在第一个例子中，类没有虚表，因为没有虚函数。这意味着，由于 shared_ptr 需要一个静态类型的 Base，它将存储一个 Base。第二种情况也存储了一个Base，但是虚拟表的存在让你可以看到对象的动态类型是Derived。

【讨论】：

shared_ptr 既不存储基础也不存储派生。它存储指针。 (1) 这些指针指向的位置和 (2) 指针的类型以及 (3) 在运行时执行哪些成员函数是三个不同的问题。
在这两种情况下，指针都存储了指向Base 的指针，它是Derived 的子对象，它继续存在。 Base 在第二种情况下是多态的，这一事实使得访问Derived 变得更加容易和自然，但是在两种情况下存储的内容和指向的内容都是相同的。

【解决方案2】：

首先，这里使用std::shared_ptr是一个红鲱鱼。在在这种情况下，std::shared_ptr 和原始指针的行为完全相同的。在这两种情况下，表达式new Derived() 返回指向整个对象的Derived*。而在在这两种情况下，都使用它来初始化指向Base 的指针，无论是原始指针或任何合理设计的智能指针将导致Derived* 转换为Base*，它指向到Derived 中的Base 子对象。 Derived 对象但是仍然存在，并且可以通过几种不同的方式访问方式：通过虚函数，使用std::dynamic_castif Base 是多态的（至少有一个虚函数），由使用 std::static_cast 如果你 100% 确定指向对象实际上是Derived，可能还有一些我已经没想到。在你的第一种情况下，只有最后一种是可能的，因为首先，Base 不是多态的。在你的两个然而，在示例中，指针指向Base，即较大的Derived 的子对象。

std::shared_ptr 和 raw 之间存在一些差异指针。例如，在您的第一个示例中，替换 std::shared_ptr<Base> 和 Base* 并手动删除通过指针会导致未定义的行为； std::shared_ptr 有额外的复杂性来避免这种情况。（但并发症并非没有缺点。给Base 一个虚拟的析构函数，它应该有，然后使 Derived private 的析构函数，无论出于什么奇怪的原因，并且您的第一个示例无法编译。）

【讨论】：