指向基点的指针可以指向派生对象的数组吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】指向基点的指针可以指向派生对象的数组吗？

【英文标题】：Can a pointer to base point to an array of derived objects?

【发布时间】：2011-08-25 19:36:15

【问题描述】：

我今天去面试，被问到这个有趣的问题。

除了内存泄漏和没有虚拟dtor，为什么这段代码会崩溃？

#include <iostream>

//besides the obvious mem leak, why does this code crash?

class Shape

public:
    virtual void draw() const = 0;
;

class Circle : public Shape

public:
    virtual void draw() const  

    int radius;
;

class Rectangle : public Shape

public:
    virtual void draw() const  

    int height;
    int width;
;

int main()

    Shape * shapes = new Rectangle[10];
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        shapes[i].draw();

【问题讨论】：

除了缺少的分号，你是说？ （不过，这将是编译时错误，而不是运行时错误）

你确定它们都是虚拟的吗？

应该是Shape ** 指向一个矩形数组。那么访问应该是shapes[i]->draw();

@Tony 祝你好运，随时通知我们:)

@AndreyT：代码现在是正确的（最初也是正确的）。 -> 是编辑犯的错误。

【参考方案1】：

你不能这样索引。您已经分配了一个Rectangles 的数组，并在shapes 中存储了一个指向第一个数组的指针。当您执行shapes[1] 时，您将取消对(shapes + 1) 的引用。这不会给你一个指向下一个Rectangle 的指针，而是一个指向Shape 假定数组中的下一个Shape 的指针。当然，这是未定义的行为。在你的情况下，你很幸运并且遇到了崩溃。

使用指向Rectangle 的指针可使索引正常工作。

int main()

   Rectangle * shapes = new Rectangle[10];
   for (int i = 0; i < 10; ++i) shapes[i].draw();

如果您想在数组中包含不同类型的 Shapes 并以多态方式使用它们，您需要一个指向 Shape 的 指针 数组。

【参考方案2】：

正如 Martinho Fernandes 所说，索引是错误的。如果您想存储 Shapes 数组，则必须使用 Shape * 数组，如下所示：

int main()

   Shape ** shapes = new Shape*[10];
   for (int i = 0; i < 10; ++i) shapes[i] = new Rectangle;
   for (int i = 0; i < 10; ++i) shapes[i]->draw();

请注意，您必须执行一个额外的步骤来初始化 Rectangle，因为初始化数组只会设置指针，而不是对象本身。

【参考方案3】：

当索引一个指针时，编译器将根据数组内的大小添加适当的数量。所以说 sizeof(Shape) = 4 （因为它没有成员变量）。但是 sizeof(Rectangle) = 12（确切的数字可能是错误的）。

因此，当您从 0x0 开始索引第一个元素时，当您尝试访问第 10 个元素时，您会尝试转到无效地址或不是对象开头的位置。

【讨论】：

作为一个非 c++ 行家，提到 SizeOf() 帮助我理解了 @R。马蒂尼奥在他的回答中说。