提问人:David Rodríguez - dribeas 提问时间:6/9/2009 最后编辑:curiousguyDavid Rodríguez - dribeas 更新时间:9/7/2016 访问量:3758
为什么虚拟分配的行为与同一签名的其他虚拟功能不同?
Why does virtual assignment behave differently than other virtual functions of the same signature?
问:
在玩实现虚拟赋值运算符时,我以一个有趣的行为结束了。这不是编译器故障,因为 g++ 4.1、4.3 和 VS 2005 具有相同的行为。
基本上,虚拟运算符 = 的行为与任何其他虚函数在实际执行的代码方面不同。
struct Base {
virtual Base& f( Base const & ) {
std::cout << "Base::f(Base const &)" << std::endl;
return *this;
}
virtual Base& operator=( Base const & ) {
std::cout << "Base::operator=(Base const &)" << std::endl;
return *this;
}
};
struct Derived : public Base {
virtual Base& f( Base const & ) {
std::cout << "Derived::f(Base const &)" << std::endl;
return *this;
}
virtual Base& operator=( Base const & ) {
std::cout << "Derived::operator=( Base const & )" << std::endl;
return *this;
}
};
int main() {
Derived a, b;
a.f( b ); // [0] outputs: Derived::f(Base const &) (expected result)
a = b; // [1] outputs: Base::operator=(Base const &)
Base & ba = a;
Base & bb = b;
ba = bb; // [2] outputs: Derived::operator=(Base const &)
Derived & da = a;
Derived & db = b;
da = db; // [3] outputs: Base::operator=(Base const &)
ba = da; // [4] outputs: Derived::operator=(Base const &)
da = ba; // [5] outputs: Derived::operator=(Base const &)
}
其效果是,虚拟运算符=的行为与具有相同签名的任何其他虚函数([0]与[1]相比)不同,当通过实际派生对象([1])或派生引用([3])调用时,它调用运算符的基本版本,而当通过基本引用([2])调用时,它确实作为常规虚函数执行, 或者当左值或右值是基引用,另一个是派生引用 ([4],[5]) 时。
对于这种奇怪的行为有什么合理的解释吗?
答:
事情是这样的:
如果我将 [1] 更改为
a = *((Base*)&b);
然后事情就会按照你期望的方式进行。有一个自动生成的赋值运算符,如下所示:Derived
Derived& operator=(Derived const & that) {
Base::operator=(that);
// rewrite all Derived members by using their assignment operator, for example
foo = that.foo;
bar = that.bar;
return *this;
}
在您的示例中,编译器有足够的信息来猜测该信息,并且属于类型,因此他们选择使用上面自动生成的运算符来调用您的运算符。这就是你得到 [1] 的方式。我的指针强制编译器按照你的方式去做,因为我告诉编译器“忘记”它是类型的,所以它使用 .a
b
Derived
b
Derived
Base
其他结果可以用同样的方式解释。
评论
a = static_cast<Base &>(b);
将是避免 C 型演员表的一种方式(这有意外重新解释演员表的风险)
没有为派生类定义用户提供的赋值运算符。因此,编译器合成一个,并且从派生类的该合成赋值运算符中调用内部基类赋值运算符。
virtual Base& operator=( Base const & ) //is not assignment operator for Derived
因此a = b; // [1] outputs: Base::operator=(Base const &)
在派生类中,基类赋值运算符已被重写,因此,重写的方法在派生类的虚拟表中获取一个条目。当通过引用或指针调用该方法时,由于运行时的 VTable 条目解析,将调用派生类重写的方法。
ba = bb; // [2] outputs: Derived::operator=(Base const &)
==>内部 ==> (Object->VTable[赋值运算符]) 在 VTable 中获取对象所属类的赋值运算符条目并调用该方法。
如果未能提供适当的(即正确的返回和参数类型),则默认值由编译器提供,该编译器会重载任何用户定义的类型。在你的例子中,它将在复制派生成员之前调用。operator=
operator=
Base::operator= (Base const& )
查看此链接,了解有关 operator= 虚拟化的详细信息。
在本例中,有三个运算符=:
Base::operator=(Base const&) // virtual
Derived::operator=(Base const&) // virtual
Derived::operator=(Derived const&) // Compiler generated, calls Base::operator=(Base const&) directly
这就解释了为什么在 [1] 中,Base::operator=(Base const&) 被称为“虚拟”。它是从编译器生成的版本调用的。这同样适用于案例[3]。在情况 2 中,右侧参数 'bb' 的类型为 Base&,因此无法调用 Derived::operator=(Derived&)。
原因是编译器提供了默认赋值。
在场景中调用 a = b
,正如我们所知,default 在内部调用基本赋值运算符。operator=
有关虚拟分配的更多说明,请访问:https://stackoverflow.com/a/26906275/3235055
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