为什么这个程序会产生这样的输出？答案

【问题标题】：Why does this program create an output like this?为什么这个程序会产生这样的输出？
【发布时间】：2014-07-25 14:51:57
【问题描述】：

为什么这个程序会写 45、125 和 300？我知道 45 和 300，我对 sum1(arrD) 的情况更感兴趣，其中程序写入 125。我希望有人会知道。

#include <iostream>

using namespace std;

class B{
public:
    B(): b(bCounter++){}
    int b;
    static int bCounter;
};

int B::bCounter = 0;

class D : public B{
public:
    D() : d(bCounter){}
    int d;
};

const int N = 10;
B arrB[N];
D arrD[N];


int sum1(B* arr){
    int s = 0;
    for (int i=0; i<N; i++) s+=arr[i].b;
    return s;
}

int sum2 (D* arr){
    int s = 0;
    for (int i = 0; i<N; i++) s+= arr[i].b + arr[i].d;
    return s;
}

int main(){
    cout<<" result is: "<<sum1(arrB)<<endl;
    cout<<" result is: "<<sum1(arrD)<<endl;
    cout<<" result is: "<<sum2(arrD)<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

静态数组 B arrB[N] 和 D arrD[N] 似乎在这里造成了麻烦。

【问题讨论】：

当您使用断点调试应用程序并观察值时发生了什么？
调试的时候不会去构造函数让我看b和d的值是多少。但我想出了另一种调试方式，Bb 是 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9，Db 是 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19，Dd 是 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20。结果 125 是 10 + 11 + 11 + 12 + 12 + 13 + 13 + 14 + 14 + 15 但我不知道为什么这些值。
尽量不要将构造函数放在一行，以帮助调试。
你有错字吗？总和（[10..19]）= 145

标签： c++ arrays output

【解决方案1】：

数组不是多态的；您可以将 D* 传递给需要 B* 的函数，前提是它需要单个元素。（尝试使用std::vector，你会得到一个编译时错误。）原因很简单：访问数组元素所需的指针算法是基于指向元素的静态大小，所以每次你做@ 987654324@ 在sum1 中的循环中，然后进行索引，编译器将您的元素的地址计算为arr + i * sizeof(B)（在机器级别，其中arr 是一个纯的、无类型的地址）。

试图在静态类型与动态类型不同时进行指针运算是未定义的行为，因此就语言而言，任何事情都可能发生。

这也是不使用 C 风格数组的另一个原因。

【讨论】：

是的。很好的解释。这是有道理的——当像你这样的人这样说的时候，这听起来很容易。谢谢。

【解决方案2】：

问题是数组不包含指向对象的指针，而是整个对象。因此，当您通过指向基类的指针使用 D 数组时，（正如 James 所指出的）行为是未定义的。

实际上在大多数系统上可能发生的情况：基于指针的循环只迭代一半以上的 D 对象，因为 B 对象只包含一个 int，而 D 对象包含其中两个。

所以循环只查看前 5 个 D 对象：

b / d
10/11
11/12
12/13
13/14
14/15

总和是不祥的 125。

【讨论】：

可能。行为是未定义的，事实上，任何事情都可能发生。如果他向 B 添加了一个虚拟析构函数（如果您正在派生，建议这样做），结果可能（并且可能会）完全不同。
是的。当有虚函数并且你在循环中调用一个时，真正的乐趣就开始了。（当然，在大多数机器上，仅将其中一种数据类型更改为double 会导致非常奇怪的结果。）

【解决方案3】：

我认为将 D 数组转换为 B 数组是不正确的。步幅不正确。这就是为什么您会看到这些重复值的原因。

【讨论】：

【解决方案4】：

运行以下代码，你就知道原因了

    #include <iostream>
using namespace std;

class B{
public:
    B(): b(bCounter++){
        cout<<"B called\n";
        }
    int b;
    static int bCounter;
};

int B::bCounter = 0;

class D : public B{
public:
    D() : d(bCounter){
        cout<<"D called\n";
        }
    int d;
};

const int N = 10;
B arrB[N];
D arrD[N];


int sum1(B* arr){
    int s = 0;
    for (int i=0; i<N; i++)
    { 
        cout<<arr[i].b<<"\n";
        s+=arr[i].b;
    }
    return s;
}

int sum2 (D* arr){
    int s = 0;
    for (int i = 0; i<N; i++) s+= arr[i].b + arr[i].d;
    return s;
}

int main(){
    //cout<<" result is: "<<sum1(arrB)<<endl;
    cout<<" result is: "<<sum1(arrD)<<endl;
    //cout<<" result is: "<<sum2(arrD)<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

【讨论】：

你应该提供原因，而不是说“你会知道原因”。