虚拟表和对象切片

Question

在对象切片中，当派生类对象复制到基类对象时，派生类的_vptr是否也会像基类的其他成员一样复制到基类的_vptr？如果没有，为什么？

class Base {
public :
    virtual void Display() { cout << "In Base" << endl; }
};
class Derived:public Base {
public:
    void Display() { cout << "In Derived" << endl; }
};
int main()
{
    Derived objD;
    Base objB;
    objB = objD;
    objB.Display();
}

我观察到上述代码片段的以下结果。

Output
In Base

Answer 1

vptr 未被复制。让我们尝试推理一下原因。

查看您的主要功能：

Derived objD;
Base objB;
objB = objD;  // <-- HERE
objB.Display();

在第 3 行中，您将 objD 分配给 objB。这实际上是调用Base的赋值运算符（自动定义的）：

Base& operator=(const Base& other)

并将 objD 作为 Base& 传递。所以，你的问题变成了“赋值运算符是否复制 vptr”？答案是不”。默认赋值运算符仅复制类上的字段。

你可能会问，“为什么它不复制 vptr 呢？” 原因是，如果复制 vptr，基类上的方法最终将使用派生类上实现的方法。但是，总的来说，这些方法可以使用仅存在于派生类中（并且不存在于基类中）的数据成员。因此，调用这些方法是无意义的（数据在逻辑上不存在于基类中），因此语言正确地选择不这样做。

主要问题是，当您将 Derived 类分配给 Base 类时，您分配给的变量仅保存 Base 类的字段，因此 Derived 类中不在 Base 类中的字段不会保存在 Base 类中。复制的。因此，在基类上调用时，派生类中的方法没有意义。

请注意，如果您要将 Base 指针或 Base 引用分配给 Derived 类，则情况并非如此。在这种情况下，原始的派生类实例仍然存在。它位于内存中的某个位置，并且具有所有 Base+Derived 类字段。因此，在该实例上调用的派生类的方法将有权访问这些字段，因此能够调用这些方法仍然有意义。

这就是为什么在 C++ 中，要实现多态性（通过虚拟方法），您需要使用引用或指针。请参阅此处的类似讨论： 为什么多态性在没有指针/引用的情况下不起作用？