Dynamic_cast 未显示正确的对象类型

Question

我花了很多时间试图弄清楚为什么我的代码在运行后显示“Derived3”，但我根本无法理解。从我在许多帖子中读到的内容来看，dynamic_cast 应该以某种方式说明指针（在本例中为 b）是否（在本例中）Derived2。但是，它通过了条件，当它应该从 Derived2 类中打印出 display() 函数时，它奇怪地显示了 Derived3 类中的函数。我只是想知道为什么程序显示“Derived 3”而不是不显示任何内容，因为 b 指针显然没有指向 Derived2 对象。

#include <iostream>

using namespace std;

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

class Derived: virtual public Base{
public:
    void display()
    {
        cout<<"Derived"<<endl;
    }
};

class Derived2: virtual public Base{
public:
    void display()
    {
        cout<<"Derived 2"<<endl;
    }
};

class Derived3:public Derived,public Derived2{
public:
    void display()
    {
        cout<<"Derived 3"<<endl;
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived3();
    Derived2 *aux = dynamic_cast<Derived2*>(b);
    if(aux)
    {
        aux->display();
    }

    return 0;
}

不过，稍微修改一下代码后，它就可以正常工作了。

#include <iostream>

using namespace std;

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

class Derived: public Base{
public:
    void display()
    {
        cout<<"Derived"<<endl;
    }
};

class Derived2: public Base{
public:
    void display()
    {
        cout<<"Derived 2"<<endl;
    }
};

class Derived3:public Base{
public:
    void display()
    {
        cout<<"Derived 3"<<endl;
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived3();
    Derived2 *aux = dynamic_cast<Derived2*>(b);
    if(aux)
    {
        aux->display();
    }

    return 0;
}

Answer 1

继承是一种“Is-a”关系。

每个Derived 都是Derived 和Base。按照这种模式，每个Derived3 同时是一个Derived3、一个Derived2、一个Derived 和一个Base。

因此，该演员阵容失败是没有意义的。

输出最终是对Derived2* 的普通虚函数调用的结果。这与最简单的继承示例没有什么不同，例如在这个 sn-p 中：

#include <iostream>

struct A {
    virtual void fun() const {
        std::cout << 'A';
    }
};

struct B : A {
    void fun() const {
        std::cout << 'B';
    }
};

int main () {
    const A &a = B();
    a.fun();            // prints 'B'
}

如果您有指向某个基类的指针或引用，则虚函数调用将解析为调用它的对象的实际类型。在您的情况下，这是一个 Derived2* 指向 Derived3 类型的子类，因此在后者中查找该函数。

请记住，dynamic_cast 只会改变指针的类型，而不是它指向的对象的类型！

Answer 2

但是，它通过了条件，当它应该从 Derived2 类中打印出 display() 函数时，它奇怪地显示了 Derived3 类中的函数。

这是因为动态调度。请记住 display() 被声明为 virtual 成员函数。它仍然是所有派生类的virtual 成员函数。

即使您将指针从Base* 转换为Derived*，底层对象仍然是Derived3。因此，动态调度机制调用Derived3::display()。

Derived3::display() 如果你使用也会被调用：

Base *b = new Derived3();
b->display();