单继承类的指针转换偏移量

Question

在学习《Effective C++》时，我首先感到惊讶的是，如果一个类具有多重继承，那么当指针转换完成时，它的指针可能会发生偏移。虽然这不是一个容易掌握的概念，但我想我已经掌握了。

然而，作者声称即使在单继承类的指针转换中也可能发生这种偏移。我想知道这种情况是什么，并希望知道其背后的原理。

Answer 1

当派生类将多态性引入类层次结构时，就会发生这种情况。考虑下面的类：

struct Foo
{
    int a;
    int b;
};

该类不是多态的，因此实现不需要包含指向虚拟调度表（实现虚拟调度的常用方法）的指针。它将在内存中这样布局：

  Foo
  +---+
a |   |
  +---+
b |   |
  +---+

现在考虑一个继承自 的类Foo：

struct Bar : Foo
{
    virtual ~Bar() = default;
};

此类是多态的，因此此类的对象需要包含指向 vtable 的指针，以便进一步的派生类可以重写 的Bar虚拟成员函数。这意味着Bar对象将像这样在内存中布局：

               Bar
               +---------+
vtable pointer |         |
               +---------+
 Foo subobject |   +---+ |
               | a |   | |
               |   +---+ |
               | b |   | |
               |   +---+ |
               +---------+

由于对象的Foo子对象不在对象的开头，因此Foo*从指向Bar对象的指针初始化的任何内容都需要调整指针的大小，以便它实际上指向Bar对象的Foo子对象。

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