需要一些帮助来理解类继承（C++）答案

【问题标题】：Need some assist to understand class inheritance (C++)需要一些帮助来理解类继承（C++）
【发布时间】：2019-04-06 22:22:36
【问题描述】：

我正在尝试为自己的目的扩展其他人的 API，并且我正在尝试在这种情况下了解类继承。

我已经编写了这个最小的程序：

＃包括类first_class { 上市： first_class() {}; }; 第二类：第一类{ 私人的：整数y; 上市： int get_y() { 返回 y; } 第二类（）{ y=99； } }; int main() { first_class* a = new first_class(); second_class* b = 新的 second_class(); int q = ((second_class*)a)->get_y(); printf("%d\n",q); int r = b->get_y(); printf("%d\n",r); }

first_class 什么都不做，也没有成员。 second_class 继承自 first_class，但增加了一个私有成员 y 和一个 getter 函数 get_y()；

当我在 second_class 的实例上调用 get_y() 时，它按预期工作。当我对已转换为 second_class 的 first_class 实例调用 get_y() 时，它返回 0。

这是应该的吗？是否所有仅限子类的成员变量都自动设置为零，还是编译器有时会执行的那些通常发生但实际上不保证的事情之一，它们实际上应该被视为未定义？

【问题讨论】：

((second_class*)a)->get_y(); 调用 未定义的行为 - 此时允许发生任何事情
请注意，通过编写测试无法确定程序是否具有未定义的行为。一开始就对这个项目抱有期望是错误的。
如果您正在学习 C++，请不要使用旧式转换，即 (second_class*)。请改用static_cast，dynamic_cast（使用多态类时）或reinterpret_cast（仅在需要时，大多数你做错了什么）。在这种情况下，您的旧式演员正在默默地进行reinterpret_cast 操作。

标签： c++

【解决方案1】：

当你投射一个指针时，它不会“转换”指向的对象（也不会以任何方式影响它）。这是一个 noop，即在运行时没有任何反应。

相反，它只是改变了被指向对象的类型。这是一个编译时概念。

因此，当你写：

(second_class*)a

你是说：“我真的知道a指向的内存是一个second_class对象，我想这样访问它”。

但它不是，它是first_class。所以访问y 数据成员没有意义。编译器最终会生成很可能最终会读取您不应该读取的内存的代码。

现在，有一种方法可以通过基类调用成员函数，即通过实际对象的基类的指针或引用。您可以阅读它（子类型、多态性和动态分派是您可能想要阅读的主题）。但在 C++ 中，它需要：

您正在通过 base 类访问（而不是像您在这里所做的那样的派生类）；即向上转换与向下转换。
类层次结构就是这样使用的。通常，方法和析构函数将在整个层次结构中为 virtual（您的示例中没有）。

请参阅，例如：Why do we need virtual functions in C++? 以开始了解它。

【讨论】：

“当你投射一个指针时，(...) 它是一个 noop”。在许多情况下都是错误的。对于多重继承和多态类来说，这是不正确的。事实是：reinterpret_cast 是无操作的。 static_cast 通常可以是一个总和，dynamic_cast 包括一个查找。 C 风格的转换可以根据上下文执行任何这些操作。
@mirko 从技术上讲，即使是重新解释演员表也可以产生运行时效果；例如，在空 ptr 为“全 1”的硬件上（例如某些 gpu 硬件），我相信将 0 整数值重新解释为指针将返回空指针。但这越来越深奥了。
@Mirko 首先，如果您仔细阅读，我说的是 pointed 对象，而不是指针。你把两个独立的句子错误地合并了。其次，C 风格的强制转换不能触发dynamic_casts。至于static_cast，你指的金额是多少？因为我担心你会进入与环境相关的话题。最后，您应该注意 OP 并没有掌握基础知识。事实是：简化对教学大有帮助。

【解决方案2】：

这是应该的吗？

不，((second_class*)a)->get_y(); 调用未定义的行为

所有子类成员变量是否自动设置为零，或者是那些通常发生但实际上没有保证的情况之一编译器有时会做的事情

也不是，您实际上是在读取不属于该对象的内存。任何事情都可能发生（因此未定义的行为）

【讨论】：