调用姊妹类 C++ 的函数

Question

考虑以下代码：

#include <iostream>

class A
{
public:
    virtual void f() = 0;
    virtual void g() = 0;
};

class B : virtual public A
{
public:
    virtual void f()
    {
        g();
    }
};

class C : virtual public A
{
public:
    virtual void g()
    {
        std::cout << "C::g" << std::endl;
    }
};

class D : public C, public B
{
};

int main()
{
    B* b = new D;
    b->f();
}

下面程序的输出是C::g。

编译器如何调用B类的姐妹类的函数？？

Answer 1

N3337 10.3/9

[注意：对虚函数调用的解释取决于它所针对的对象的类型 调用（动态类型），而对非虚拟成员函数调用的解释取决于 仅针对表示该对象的指针或引用的类型（静态类型）（5.2.2）。 ——尾注]

动态类型是指针真正指向的类型，而不是声明为指向类型的类型。

因此：

D d;
d.g(); //this results in C::g as expected

等同于：

B* b = new D;
b->g();

并且因为在您的B::f 内部对g() 的调用是（隐式）在其动态类型 为D 的this 指针上调用的，调用解析为D::f，即C::f。

如果您仔细观察，它与上面代码中显示的 (exactly) 行为相同，只是 b 现在是 隐式 this。

这就是虚函数的全部意义所在。

Answer 2

这是virtual 的行为：B 通过f 调用g 但g 在运行时解析（如f）。因此，在运行时，g 的唯一可用覆盖 D 是在 C 中实现的覆盖

Answer 3

g 像所有虚函数一样在运行时解析。由于 D 的定义方式，它被解析为 C 实现的任何内容。

如果您不希望这种行为，您应该调用g 的非虚拟实现（您也可以从虚拟函数委托给该函数），或者使用@ 显式调用B 的实现987654325@.

虽然如果你这样做，你的设计会比它可能需要的复杂得多，所以试着找到一个不依赖所有这些技巧的解决方案。

Answer 4

通过引用实例的VTable，在运行时解析虚拟函数调用。任何虚拟类都存在一个不同的VTable（因此在A、B、C 和D 的每个上面都有一个VTable）。每个运行时实例都有一个指向这些表之一的指针，由其动态类型确定。

VTable 列出类中的每个虚函数，将其映射到应在运行时调用的实际函数。对于正常继承，这些按声明顺序列出，因此基类可以使用派生类的VTable 来解析它声明的虚函数（因为派生类按声明顺序列出函数，将具有所有基类首先列出的类的函数与基类自己的VTable 的顺序完全相同。对于虚拟继承（如上），这稍微复杂一些，但本质上派生类中的基类仍然有自己的VTable 指针，指向派生类的VTable 内的相关部分。

实际上，这意味着您的D 类有一个VTable 条目，用于指向g 的C 的实现。即使通过B 静态类型访问，它仍然会引用相同的VTable 来解析g。