C中的结构继承。类型转换后访问父结构中的成员答案

【问题标题】：Struct inheritance in C. Accessing members in parent struct after type castingC中的结构继承。类型转换后访问父结构中的成员
【发布时间】：2020-11-16 08:16:45
【问题描述】：

在代码中，child 被强制转换为类型 Parent，并传递给 parentMove。 child 没有成员 x 和 y。 parentMove 如何访问child.parent.x 和child.parent.y？类型转换如何在这里工作？谢谢

#include <stdio.h>

typedef struct{
    int x, y;
    int (*move)();
}Parent;

typedef struct {
    Parent parent;
    int h, w;
}Child;

int parentMove(Parent* parent, int y, int x){
    parent->y+=y;
    parent->x+=x;
    printf("%d %d", parent->y, parent->x);
    return 1;
}

int main(void) {
    Parent parent = {.x = 2, .y = 1, .move = &parentMove};
    Child child = {.parent = parent, .h = 3, .w = 4};
    ((Parent*)(&child))->move((Parent*)&child, 10, 10);
    return 0;
}

【问题讨论】：

见Is pointer to struct a pointer to its first member?。 &child == &child.parent，后者是Parent *，这就是演员阵容起作用的原因。
int (*move)();应该是int (*move)(Parent* parent, int y, int x);，是不是故意省略了？
@csavvy 我知道它有效，所以我故意省略了它。不过这是个坏习惯
@Austin AFIK 那是 UB。所以它不起作用。它只是表现得像它一样。

标签： c inheritance

【解决方案1】：

parentMove 如何访问 child.parent.x 和 child.parent.y？

它不知道子部分。将 Parent 对象声明为独立对象或 Child 的成员都没有关系，这两种情况都适用。

类型转换在这里如何工作？

很糟糕...如果您必须从调用方强制转换为基类，那么您已经错误地实现了继承。看起来Child 应该实现自己的move，它以Child* 作为参数，如果只是为了使其成为父级的包装器。

【讨论】：

【解决方案2】：

类型转换如何在这里工作？parentMove 如何访问 child.parent.x 和 child.parent.y？

在子结构中，第一个成员是父结构，所以子结构的内部内存表示为--

{
    {
        int x;         [ .. 4bytes .. ]
        int y;         [ .. 4bytes .. ]
        int *move();   [ .. 4bytes .. ]
    }
    int h;             [ .. 4bytes .. ]
    int w;             [ .. 4bytes .. ]
}

当您访问 parent.x 时，它只不过是从起始地址（即 &parent ）访问前 4 个字节。同样访问 parent.y 意味着从起始地址偏移 4 个字节后访问 4 个字节。

因此，当您将子结构的地址作为指向父结构的指针传递时，子地址实际上指向内部的有效父结构成员，从某种意义上说，从子地址访问前 4 个字节实际上是类似的 parent.x包含的父结构的其他成员可以正确访问。

【讨论】：