使用多态基类（包含虚函数）访问时数组元素的类型

Question

虚拟函数解析发生在指针/引用上，而不是对象上。现在考虑下面的例子：

struct Base { virtual void foo (); };
struct Derived : Base { void foo (); };

Derived d[2];
Base *p = d;
p[0].foo();  // calls Derived::foo()!

我的看法是这样的：对于任何数组 T arr[SIZE]; ， arr[N] 的类型是 T （而不是 T&），即 arr[N] 是一个对象。如果是这种情况，那么在上面的示例中 p[0] 将调用 Base::foo()，因为 p[0] < em>应该解析为一个对象。

然而，这是错误的。有人可以解释一下，为什么 p[0] 解析为 Base& 而不是 Base ？是因为p[0].foo()相当于(p+0)->foo()吗？

Answer 1

我的看法是这样的：对于任何数组 T arr[SIZE];的类型
arr[N] 是 T （而不是 T&），即 arr[N] 是一个对象。如果它是一个
这种情况，那么在上面的示例中 p[0] 将调用 Base::foo()，因为 p[0]
应该解析为一个对象。

请注意，编译器将假设所有元素都具有sizeof(T)大小。这意味着访问除第一个元素之外的任何元素都将是未定义行为。

Answer 2

但是，这是错误的。有人可以解释一下为什么 p[0] 解析为
基地&而不是基地？是因为 p[0].foo() 相当于
(p+0)->foo()?

你明白了——这就是“数组间接操作”。

以下是等效的：

a[1];
*(a + 1)

在标准中：从字面上看，“数组间接操作”意味着 *(a + n) 替换 a[n]，因此结果是对对象的引用，而不是对象的复制构造值。

这对于使多态性发挥作用并确保派生类型不会“复制构造”为基类型至关重要。

进一步扩展，以下内容也是等价的，并导致对对象的引用：

a[1][2][3];
*(*(*(a + 1) + 2) + 3);

[编辑] 明确地说，在您的示例中，是的，这些是完全等价的：

p[0].foo();
(p+0)->foo();    // The "->" is the "*" indirection
(*(p+0)).foo();

Answer 3

是因为p[0].foo()相当于(p+0)->foo()吗？

如果您查看标准，就会发现这就是下标运算符的定义。

表达式 E1[E2] 与 *((E1)+(E2)) 相同（根据定义）

，并且取消引用的结果是“引用目的”。仅当发生切片时（即，当运行基本类型的复制构造函数来创建原始对象的副本时），您才会丢失动态类型信息，而这里绝对不会。

至于“实际生成的代码”，我不明白问题出在哪里...... p[0].foo() 意味着 p->foo()代码>;编译器会愉快地生成通过 vptr 调用方法的代码，该 vptr 在 Derived 构造函数之前已正确初始化以指向 Derived vtable。这一切都将导致 Derived::foo() 被调用。

Answer 4

它必须解析为引用，因为可以使用下标表示法修改数组元素。

解析为对象意味着结果是一个副本，并且更改它要么是不可能的，要么会使原始数组保持不变。