C++子类 父类的相互转换 和 虚函数

本文探讨了C++中子类与父类的强制类型转换,包括向上转换(切割现象)和向下转换(使用dynamic_cast)。在向上转换中,使用引用和指针不会造成信息丢失,但直接赋值会导致切割。向下转换需要满足特定条件,如源类型有虚函数,开启RTTI等。dynamic_cast可用于检查继承关系。

今天在程序中遇到一个问题,关于子类 父类的强制转换的。查了下网络,大概弄懂了些,记录下来作为笔记。


       先看一个例子

引自雁南飞的博客】在C++的世界中有这样两个概念,向上类型转换,向下类型转换,分别描述的是子类向基类和基类向子类的强制类型转换。

向上强制类型转换

切割:覆盖方法和子类数据丢失的现象生成切割(slice)。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
	int b;
	virtual void Test()
	{
		cout << "base" <<endl;
	}
};

class Derived:public Base
{
public:
	int tt;
	int d;
	virtual void Test()
	{
		cout << "derived" <<endl;
	}
	virtual void check()
	{
		cout << "derived check" <<endl;
	}
};

int main()
{

	Derived d;
	d.d = 1;
	d.tt = 2;
	Base b = d;//直接赋值(产生切割)
	b.Test();

	Base& b2 = d;//使用引用赋值(不产生切割)
	b2.Test();

	Base* b3 = &d;//使用指针赋值(不产生切割)
	b3->Test();
	//b3->check();

	system("PAUSE");
	return 1;
}

然后我们看监视的结果:

(1)对象层面:


在对象上,我们可以看到所有的转换都出现了阉割(毋庸置疑的,由于子类的内存比父类大,转换为父类肯定会“丢失”信息,只会保留相同的东西)。另外由于虚函数的原因,引用和指针都指向子类,而直接对象的转换则直接指向了父类。

(2)地址层面


从地址上看,采用引用和指针的转换地址和原始子类一致,直接对象的转换则地址 被改变减少了16个字节(为什么? 没搞为什么事减? 为什么是16? 希望大神能解答).

因此,我们得出结论,在向上强制转换过程中,使用指针和引用不会造成切割,而使用直接赋值会造成切割。

### 三级标题:C++ 父类指针调用子类虚函数的实现方式 在 C++ 面向对象编程中,如果子类定义了非虚函数,并且希望通过父类指针调用该函数,必须进行显式的类型转换。由于非虚函数不具备运行时多态特性,编译器会根据指针的静态类型决定调用哪个函数,而不是根据对象的实际类型[^1]。因此,若想调用子类的非虚函数,需要将父类指针转换子类指针或引用。 可以使用 `static_cast` 或 `dynamic_cast` 来完成类型转换。其中 `static_cast` 不进行运行时类型检查,适用于已知对象实际类型的场景;而 `dynamic_cast` 会进行运行时类型检查,确保转换的安全性,但要求类具有虚函数以启用 RTTI(运行时类型信息)支持[^1]。 以下是一个示例代码,展示了如何通过父类指针调用子类的非虚函数: ```cpp #include <iostream> using namespace std; class A { public: virtual void f() { cout << "af" << endl; } void g() { cout << "ag" << endl; } }; class B : public A { public: void f() override { cout << "bf" << endl; } void h() { cout << "bh" << endl; } }; int main() { A* p; B b; p = &b; // 调用虚函数,体现多态 p->f(); // 输出 bf p->g(); // 输出 ag cout << "------------" << endl; // 使用 dynamic_cast 转换子类指针 B* son = dynamic_cast<B*>(p); if (son) { son->h(); // 调用子类的非虚函数 } else { cout << "dynamic_cast failed" << endl; } return 0; } ``` 在上述代码中,`A` 类定义了虚函数 `f()` 普通函数 `g()`,`B` 类重写了 `f()`,并新增了一个非虚函数 `h()`。通过 `dynamic_cast` 将 `A*` 指针转换为 `B*` 指针后,即可调用子类的非虚函数 `h()`。如果转换失败,`dynamic_cast` 返回 `nullptr`,此时可以进行错误处理[^1]。 需要注意的是,如果子类没有虚函数,则无法使用 `dynamic_cast` 进行安全的类型转换。此时只能使用 `static_cast`,但需确保转换的正确性,否则可能导致未定义行为[^1]。 ###
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