C++ 基类如何在运行时确定方法是否已被覆盖？

Question

下面的示例方法旨在检测它是否已在派生类中被覆盖。我从 MSVC 得到的错误意味着试图让函数指针指向“绑定”成员是完全错误的，但我认为这不是一个问题的逻辑原因（毕竟，它将在 this ->vtable）。是否有任何非 hacky 方法来修复此代码？

class MyClass
{
public:
    typedef void (MyClass::*MethodPtr)();  

    virtual void Method()
    {
        MethodPtr a = &MyClass::Method; // legal
        MethodPtr b = &Method;  // <<< error C2276: ‘&’ : illegal operation on bound member function expression

        if (a == b)     // this method has not been overridden?
            throw “Not overridden”;
    }
};

Answer 1

没有办法确定一个方法是否被覆盖，除了纯虚方法：它们必须在派生类中被覆盖且非纯。 （否则你不能实例化一个对象，因为类型仍然是“抽象的”。）

struct A {
  virtual ~A() {} // abstract bases should have a virtual dtor
  virtual void f() = 0; // must be overridden
}

如果派生类可能或必须调用它，您仍然可以提供纯虚方法的定义：

void A::f() {}

---

根据您的评论，“如果该方法未被覆盖，则意味着尝试将调用映射到其他方法是安全的。”

struct Base {
  void method() {
    do_method();
  }

private:
  virtual void do_method() {
    call_legacy_method_instead();
  }
};

struct Legacy : Base {
};

struct NonLegacy : Base {
private:
  virtual void do_method() {
    my_own_thing();
  }
};

现在，任何派生类都可以提供自己的行为，或者如果他们不这样做，遗留类将用作后备。 do_method virtual 是私有的，因为派生类不能调用它。 （NonLegacy 可能会酌情将其设为受保护或公开，但默认使用与其基类相同的可访问性是个好主意。）

Answer 2

您实际上可以找到这一点。我们遇到了同样的问题，我们找到了一个黑客来做到这一点。

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<stdint.h>

using namespace std;

class A {
public:
    virtual void hi(int i) {}
    virtual void an(int i) {}
};

class B : public A {
public:
    void hi(int i) {
        cout << i << " Hello World!" << endl;
    }
};

我们有两个类A 和B 和B 使用A 作为基类。

以下函数可用于测试B 是否覆盖了A 中的某些内容

int function_address(void *obj, int n) {
    int *vptr = *(int **)&obj;
    uintptr_t vtbl = (uintptr_t)*vptr;

    // It should be 8 for 64-bit, 4 for 32-bit 
    for (int i=0; i<n; i++) vtbl+=8;

    uintptr_t p = (uintptr_t) vtbl;
    return *reinterpret_cast<int*>(p);
}

bool overridden(void *base, void* super, int n) {
    return (function_address(super, n) != function_address(base, n));
}

int n 是方法的编号，因为它们存储在 vtable 中。通常，这是您定义方法的顺序。

int main() {
    A *a = new A();
    A *b = new B();

    for (int i=0; i<2; i++) {
        if (overridden(a, b, i)) {
            cout << "Function " << i << " is overridden" << endl;
        }
    }

    return 0;
}

输出将是

函数 0 被覆盖

编辑： 我们为每个类实例获取指向 vtable 的指针，然后将指针与方法进行比较。每当一个函数被覆盖时，超级对象就会有不同的值。

Answer 3

没有可移植的方式来做到这一点。如果您的意图是拥有一个不是纯虚拟的方法，但需要为每个将被调用的类重写，您只需将 assert( false ) 语句插入基类方法实现即可。