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C++多重繼承與void*指針轉換問題的分析

編輯：關於C++

C++支持多重繼承，然而多重繼承可能會導致一些奇怪的問題，我前段時間遇到一個指針轉換問題，非常典型。

先看一個簡單的測試代碼：

#include 
using namespace std;

class IA 
{
public:
    virtual ~IA(){}
    virtual void a() = 0;
};

class IB
{
public:
    virtual ~IB(){}
    virtual void b() = 0;
};

class CMulti : public IA, public IB
{
public:
    CMulti(){}
    ~CMulti(){}

    void a(){ cout << "C::a()" << endl; }
    void b(){ cout << "C::b()" << endl; }
};

void testCastA(void *p)
{
    cout << "cast from void*(" << p << ")to IA*:  ";
    IA *a = (IA *)p;
    a->a();
}

void testCastB(void *p)
{
    cout << "cast from void*(" << p << ")to IB*:  ";
    IB *b = (IB *)p;
    b->b();
}


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    CMulti * c = new CMulti;

    cout << "cast to void*, then to IA or IB:" << endl;
    testCastA((void*)c);
    testCastB((void*)c);
    cout << endl;

    cout << "static_cast to void*, then to IA or IB:" << endl;
    testCastA((void*)static_cast(c));
    testCastB((void*)static_cast(c));
    cout << endl;

    cout << "dynamic_cast to void*, then to IA or IB:" << endl;
    testCastA((void*)dynamic_cast(c));
    testCastB((void*)dynamic_cast(c));

    return 0;
}

我測試了：

強制轉換為void* 先static_cast再強制轉換為void* 先dynamic_cast再強制轉換為void*

（32位程序）運行的結果如下圖所示：

差異很明顯了，結論也很明了：多重繼承時，子類指針轉換為非第一繼承的父類指針時，會發生地址偏移(注意圖上標紅的部分)。這是因為每一個父類都會占用 4 個字節維護自己的虛函數表。所以，當 CMulti* 轉換為 IB* 時，指針加 4 ，因為 IA 是 CMulti 的第一父類， IB 是第二父類，依次類推……

如果我們在某些地方不得不使用 void* 來進行代碼適配時，遇到多重繼承就要注意這一點，否則很可能你調用的是 b() 方法，實際執行的是 a() ，達不到預期效果。