多重继承：从 void * 转换为第二个基类后出现意外结果

我的程序需要使用 void* 来在动态调用情况下传输数据或对象，以便它可以引用任意类型的数据，甚至原始类型。然而，我最近发现，在具有多个基类的类的情况下，向下转换这些 void* 的过程会失败，甚至在调用这些向下转换的指针上的方法后使我的程序崩溃，即使内存地址似乎是正确的。崩溃发生在访问“vtable”期间。

所以我创建了一个小测试用例，环境是 Mac OS X 上的 gcc 4.2：

class Shape {
public:
    virtual int w() = 0;
    virtual int h() = 0;
};

class Square : public Shape {
public:
    int l;
    int w() {return l;}
    int h() {return l;}
};

class Decorated {
public:
    int padding;
    int w() {return 2*padding;}
    int h() {return 2*padding;}
};

class DecoratedSquare : public Square, public Decorated {
public:
    int w() {return Square::w() + Decorated::w();}
    int h() {return Square::h() + Decorated::h();}
};


#include <iostream>

template <class T> T shape_cast(void *vp) {
//    return dynamic_cast<T>(vp);   // not possible, no pointer to class type
//    return static_cast<T>(vp);
//    return T(vp);
//    return (T)vp;
    return reinterpret_cast<T>(vp);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    DecoratedSquare *ds = new DecoratedSquare;
    ds->l = 20;
    ds->padding = 5;
    void *dsvp = ds;

    std::cout << "Decorated (direct)" << ds->w() << "," << ds->h() << std::endl;

    std::cout << "Shape " << shape_cast<Shape*>(dsvp)->w() << "," << shape_cast<Shape*>(dsvp)->h() << std::endl;
    std::cout << "Square " << shape_cast<Square*>(dsvp)->w() << "," << shape_cast<Square*>(dsvp)->h() << std::endl;
    std::cout << "Decorated (per void*) " << shape_cast<Decorated*>(dsvp)->w() << "," << shape_cast<Decorated*>(dsvp)->h() << std::endl;
    std::cout << "DecoratedSquare " << shape_cast<DecoratedSquare*>(dsvp)->w() << "," << shape_cast<DecoratedSquare*>(dsvp)->h() << std::endl;
}

产生以下输出：

Decorated (direct)30,30
Shape 30,30
Square 30,30
Decorated (per void*) 73952,73952
DecoratedSquare 30,30

正如您所看到的，“Decorated (per void*)”结果是完全错误的。它也应该像第一行一样是 30,30。

无论我在 shape_cast() 中使用什么铸造方法，装饰部分总是会得到相同的意外结果。这些 void * 完全有问题。

根据我对 C++ 的理解，这应该是有效的。有没有机会让它与 void* 一起工作？这可能是 gcc 中的一个错误吗？

Thanks

重复十次——这是你唯一可以安全地做的事情reinterpret_cast指针是reinterpret_cast它返回到它原来的相同指针类型。这同样适用于转换为void*：您必须转换回原始类型。

所以，如果你投了一个DecoratedSquare* to void*，你必须将其投射回DecoratedSquare*. Not Decorated*, not Square*, not Shape*。其中一些可能可以在您的机器上运行，但这是好运和特定于实现的行为的结合。它通常适用于单继承，因为没有明显的理由以阻止其工作的方式实现对象指针，但这并不能保证，并且它通常不适用于多重继承。

您说您的代码通过 void* 访问“任意类型，包括原始类型”。这没有什么问题 - 想必接收数据的人都知道将其视为DecoratedSquare*而不是说，int*.

如果接收者只知道将其视为基类，例如Decorated*，那么无论谁将其转换为void* should static_cast首先到基类，然后到void*:

void *decorated_vp = static_cast<Decorated*>(ds);

现在当你施放时decorated_vp回到Decorated*，你会得到结果static_cast<Decorated*>(ds)，这就是您所需要的。