指向层次结构中类的指针的相等性

Question

#include <iostream>

class A
{
public:
    A() : m_i(0) { }

protected:
    int m_i;
};

class B
{
public:
    B() : m_d(0.0) { }

protected:
    double m_d;
};

class C
    : public A
    , public B
{
public:
    C() : m_c('a') { }

private:
    char m_c;
};

int main()
{
    C c;
    A *pa = &c;
    B *pb = &c;

    const int x = (pa == &c) ? 1 : 2;
    const int y = (pb == &c) ? 3 : 4;
    const int z = (reinterpret_cast<char*>(pa) == reinterpret_cast<char*>(pb)) ? 5 : 6;

    std::cout << x << y << z << std::endl;

    return 0;
}

这段代码打印出136，这表明第一个相等是正确的，第二个相等但不是第三个。由于pa 和pb 都设置为&c，所以前两个是有道理的，但是为什么第三个相等是假的呢？

我在 Visual C++ 2012 中运行此代码并使用调试器检查地址：

pa == 0x003bfc90
pb == 0x003bfc98
&c == 0x003bfc90

显然，pa 和 pb 不指向同一个地址，这意味着第三个相等性应该为假（确实如此）。但是为什么前两个是真的呢？你能解释一下这里发生了什么吗？

Answer 1

这两个指针确实有不同的值，因为它们指向c的不同子对象；这两个对象必须存在于不同的位置。

没有reinterpret_cast，相等比较首先寻找到相同指针类型的合适转换。这通过修改指针值以指向c 的B 子对象，将&c 从C* 转换为B*——与初始化pb 时应用的转换完全相同。转换后，两个指针的值相同，因此比较相等。

reinterpret_cast 表示应该将指针转换为目标类型而不修改其值，无论该转换是否有意义。所以，在转换之后，指针仍然有不同的值，并且比较不相等。