通过基类函数指针调用派生类

Question

可以通过基类函数指针调用派生类吗，如下例所示？

我知道我的示例有效，但它是否保证总是这样做（假设对象实际上实现了该函数！），或者这只是我正在使用的编译器的特性？

通过这种逻辑，不能简单地从“CBase”派生所有类（在这种情况下它是空的，所以我猜没有开销）并忽略函数指针中的类型？

#include <iostream>

struct CBase
{ 
};

struct CDerived : CBase
{
    void MyFunction()
    {
        std::cout << "Called OK" << std::endl;
    }
};

typedef void (CBase::*FunctionPointer)();


int main()
{
    CDerived* base = new CDerived();

    FunctionPointer pointer = static_cast<FunctionPointer>(&CDerived::MyFunction);
    (base->*pointer)();

    delete base;
}

示例使用场景： 一个派生类，它采用一个或多个指向基类中“回调”的指针。是否可以只使用派生类定义回调类型，从而放弃对模板的需求？

Answer 1

是的，它保证有效。来自 [expr.static.cast]：

类型为“指向 cv1 T 的成员的指针”类型的纯右值可以转换为“指针”类型的纯右值 到类型为 cv2 T”的B 的成员，其中B 是D 的基类（第 10 条），如果 cv2 相同cv-资格 为或大于 cv1.70 的 cv 限定 如果没有从“指向 B 的成员的指针”的有效标准转换 类型 T”到“指向类型 T 的 D 成员的指针”存在（4.11），程序是非良构的。空成员 指针值 (4.11) 被转换为目标类型的空成员指针值。如果类 B 包含 原始成员，或者是包含原始成员的类的基类或派生类，结果 指向成员的指针指向原始成员。

在这种情况下，我们将指向CDerived 类型void() 的成员的指针转换为指向CBase ov 类型void() 的成员的指针。 CBase 是包含原始成员的类的基类，因此生成的指针指向原始成员。

来自[expr.mptr.oper]：

pm-expression.*cast-expression 缩写为E1.*E2，E1 称为对象表达式。如果动态 E1 的类型不包含 E2 所指的成员，行为未定义。

在这种情况下，pointer 指向原始成员。 base 有那个成员。所以这很好。

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请注意，在您的示例中，base 实际上是 CDerived*。写起来也一样有效：

CDerived d;
CBase* b = &d;

(b->*pointer)(); // ok - the dynamic type of b contains the member to which pointer refers

Answer 2

您可以使用此方法，但转换指针根本不是一个好习惯。您使用的方法与多态性没有任何共同之处。更好的实现方法是使用virtual 函数和pure 函数。

你的基类必须有一个纯函数（纯函数也是虚函数）并且你的派生类必须实现这个函数。因此，您将能够使用基指针调用此函数，并且将调用派生类的实现。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

struct CBase
{
    virtual void MyFunction() =0;    // this is a `pure` function. Pure means it's a virtual and may not have implementation. If a class has at least one pure function it means this class is an abstract class
    virtual ~CBase()=default;       //  gotta be or we will have a memory leak during `delete`..
};

struct CDerived : CBase
{
    virtual void MyFunction() override
    {
        std::cout << "Called OK" << std::endl;
    }
};

//typedef void (CBase::*FunctionPointer)();


int main()
{
    CBase* base = new CDerived();

    base->MyFunction();

    delete base;

    system("pause");

    return 0;
}