c++ - 当我为指针分配C++中派生类的指针时，地址发生变化

我是C++的新手，正在尝试多态。我有以下代码:

#include <iostream>

class Base1
{
protected:
    int b1;

public:
    int m() { return 1; }
};

class Base2
{
protected:
    int b2;

public:
    int n() { return 2; }
};

class Der : public Base1, public Base2
{
protected:
    int d1;

public:
    int m() { return 11; }
    int n() { return 21; }
};

int main()
{
    Der *ptr = new Der();
    Base1 *b1 = ptr;
    Base2 *b2 = ptr;

    std::cout << "d: " << ptr << ", m: " << ptr->m() << ", n: " << ptr->n() << "\n";
    std::cout << "b1: " << b1 << ", m: " << b1->m() << "\n";
    std::cout << "b2: " << b2 << ", n: " << b2->n() << "\n";

    delete ptr;
    return 0;
}

当我运行此代码时，有趣的是b2移位了4个字节，这是我的输出:

d: 0x564eab6cbeb0, m: 11, n: 21
b1: 0x564eab6cbeb0, m: 1
b2: 0x564eab6cbeb4, n: 2

为什么只有b2会发生这种情况？我想这与事物在内存中的存储方式有关，因为如果删除b1中的int字段，b2不会受到影响。有没有办法轻松查看堆栈和堆？我想看看会发生什么。 (我正在使用Virtual Studio Code)

最佳答案

OP的样本(简化了一点)

struct Base1 {
  int b1;
};

struct Base2 {
  int b2;
};

struct Der: Base1, Base2 { };

可能会导致以下内存布局:

// start of Der
// start of Base1
0000: Base1::b1 // type int
// start of Base2
0004: Base2::b2 // type int

因此，当实例化struct Der时，其内容的一部分是struct Base2的实例，但它并不始于Der实例的相同地址。

用

Der *ptr = new Der();

初始化

Base2 *b2 = ptr;

不会将ptr中的地址纯副本复制到b2中。还涉及从Der*到Base2*的隐式转换。编译器知道Der和Base2类的关系。因此，该转换导致Base2中的Der偏移量无声添加。

为了展示这一点，我做了一个小演示。 (我不确定它的说服力如何。):

#include <iostream>

struct Base1 {
  int b1 = 1;
};

struct Base2 {
  int b2 = 2;
};

struct Der: Base1, Base2 { };

int main()
{
  Der *ptr = new Der;
  Base2 *b2;
  std::cout << "ptr:" << ptr << ", ptr1->b2: " << ptr->b2 << '\n';
  b2 = ptr;
  std::cout << "b2: " << b2 << ", b2->b2: " << b2->b2 << '\n';
}

使用gcc 4.1.2进行编译，您可以在实际分配发生的地方找到以下代码:

        mov     %rax, QWORD PTR [%rbp-24] # %rbp-24 <- storage of ptr on stack
        add     %rax, 4
        mov     QWORD PTR [%rbp-32], %rax # %rbp-32 <- storage of b2 on stack

Live Demo on CompilerExplorer

注意:

使用最现代的编译器版本进行编译将发出类似的add命令，但还会发出许多其他东西，(通过眼睛)不像使用旧版本的生成代码那样容易破译。因此，我选择了我能找到的最古老的gcc。

关于c++ - 当我为指针分配C++中派生类的指针时，地址发生变化，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/62425019/