没事搜了一下自己域名，无意间发现老早提交的open directory申请居然通过了…想到一个多月没写东西，大惭…

为了尽快阻止这个连续N天没有日志的记录，先找一篇凑数…

先上开胃小菜 Appetizer

有人在byr论坛C++版上问了这样一道C++面试题：

class A {
    public: void fun()    {    }
};

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

class C: public B {
    public: void fun(){}
};

class D: virtual public A {
public:
    void fun(){}
};

int main(void)  {
    void *p;
    ((A*)NULL)->fun();
    ((C*)NULL)->fun(); // why fault here?
    ((D*)NULL)->fun();
    return 0;
}

为什么在((C*)NULL)->fun()这句挂了呢？

原因很简单：B的fun是虚函数, 而C继承B, 所以通过C对象指针调用fun的时候触发基类virtual方法的多态特性, 需要查通过vptr查询虚表, 但是对NULL强制类型转换并不会设置vptr（vptr的设置是在构造函数中完成的），编译器就把地址0（NULL）中的内容当vptr，一解引用就segment fault了。

其实一开始看((A*)NULL)->fun();这句也觉得别扭，没有构造对象就直接调用非static的成员方法，居然还没有运行错误。想了一想，实际上在编译期，编译器都会通过一个name mangling机制将类的成员函数转换成一个具有唯一名字的非成员函数。程序开始运行时，成员函数和非成员函数一样都被载入到内存。所以只要在调用的成员函数不用到需要由类构造函数构造的成分（比如成员变量和vptr），这种通过指针调用成员函数就不会出错。

其实这个问题并不复杂，但是jmpesp老兄在回帖中写了一道更恶心的题目。

主菜来了 Main Dishes

class A {  
public:  
    virtual void fun(float) { cout << "A"; }  
};  
 
class B {  
public:  
    virtual void fun(int) { cout << "B"; }  
};  
 
class C: public B, public A {  
public:  
    void fun(float) { cout << "C float"; }
    void fun(int)   { cout << "C int"; }
}; 

int main(void) {       
    C* p = new C;
    ((B*)(A*)p)->fun(1);
    delete p;
    return 0;
}

问该段代码的输出是什么？

自己编译运行了一下输出是：C float…

首先输出C是确定的，因为无论怎么转型， p都是指向一个C对象，而A、B中的fun都是虚函数，所以调用的肯定是C类方法。输出float看起来比较诡异，原因肯定在这个(B*)(A*)c-style转型上。

     cout << (A*)p << endl;
     cout << (B*)p << endl;
     cout << (B*)(A*)p << endl;

上面的代码得到以下输出：
00382E30
00382E34
00382E30

可见(B*)(A*)p和(A*)p是相同的。

分析如下：

C继承了A和B，所以一个C对象里包含了一个A对象和B对象。由上面的输出知道(A*)p使得p偏移到了C对象中的A对象，是个static_cast。 接下来(B*)再对指向A对象的p进行转型，这时候问题就出现了，B对象并不包含A对象，编译器也不知道p指向的A对象实际上是包含在一个C对象里，所以 (B*)这次转换，只是改变了p的静态类型，并没有改变p指向的位置，是个reinterpret_cast也就是说p还是指向一个A对象。所以通过p调用fun(1)的时候，查的是A的虚表，先查到virtual void A::fun(float)，再到void C::fun(float)

这个问题的关键就在(B*)(A*)p这两个C-Style的函数式转型(functional cast)上:
(A*)p是从派生类C到基类A的转换，有可能是个向从派生类到基类的static_cast，也有可能是个简单的reinterpret_cast, 从运行结果上看(A*)是个static_cast，而由(A*)到(B*)的转换不可能是static_cast（static_cast (static_cast(p)))是编译不过的），所以只能是reinterpret_cast

这里又出现了一个问题，为什么(A*)p是个static_cast而不是reinterpret_cast？至少这与我的直觉不服，在ISO C++标准5.4节找到如下定义(见图):

也就是说一个C-style的强制类型转换如果可以解释成多个列表里的C++ style转型，取在列表里位置最前面的一个。static_cast在reinterpret_cast前，所以得到了下面的结果：

(B*)(A*)p 等价于 reinterpret_cast(static_cast(p))

由这道题目说明（Conclusion）：

1. 千万不要用C-style对对象指针进行转型，请用C++-style的static_cast、reinterpret_cast和dynamic_cast，以免造成意料之外的错误。
2. C++标准是个好东西，它胜过任何技术手册，一旦对语言特性有困惑，查标准是最好的解决方法。

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