C++ 基类指针和子类指针相互赋值的实现方法

2019/7/10 22:51:57

编程Tag： 赋值指针子类基类

本文主要是介绍C++ 基类指针和子类指针相互赋值的实现方法，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

首先，给出基类animal和子类fish

//============================================================== 
//   animal.h 
// 
// author : zwq 
// describe: 非虚函数情况下，将子类指针赋给积累指针，验证最终调用 
//   基类函数还是子类函数。 
//============================================================== 
#ifndef ANIMAL_H 
#define ANIMAL_H 
 
//=============================================================== 
// 
//    animal 
//    动物基类 
// 
//=============================================================== 
class animal 
{ 
public: 
 void breathe();  // 非虚函数 
}; 
 
//=============================================================== 
// 
//      animal 
//    鱼类，集成于动物基类 
// 
//=============================================================== 
class fish : public animal 
{ 
public: 
 void breathe();  // 非虚函数 
}; 
 
#endif

#include "StdAfx.h" 
#include <iostream> 
#include "Animal.h" 
 
using namespace std; 
 
//=============================================================== 
// 
//    animal 
//    动物基类 
// 
//=============================================================== 
 
void animal::breathe() 
{ 
 cout << "animal breathe" << endl; 
} 
 
//=============================================================== 
// 
//      animal 
//    鱼类，集成于动物基类 
// 
//=============================================================== 
 
void fish::breathe() 
{ 
 cout << "fish bubble" << endl; 
}

一. 基类指针和子类指针之间相互赋值

（1）将子类指针赋值给基类指针时，不需要进行强制类型转换，C++编译器将自动进行类型转换。因为子类对象也是一个基类对象。

（2）将基类指针赋值给子类指针时，需要进行强制类型转换，C++编译器将不自动进行类型转换。因为基类对象不是一个子类对象。子类对象的自增部分是基类不具有的。

执行以下代码，看看会报什么错误：

int main(int argc, char* argv[]) 
{ 
 ExamAnimal(); 
 
 return 0; 
} 
 
void ExamAnimal() 
{ 
 // 将子类指针直接赋给基类指针，不需要强制转换，C++编译器自动进行类型转换 
 // 因为fish对象也是一个animal对象 
 animal* pAn; 
 fish* pfh = new fish; 
 pAn = pfh; 
  
 delete pfh; 
 pfh = NULL; 
  
 // 将基类指针直接赋给子类指针，需要强制转换，C++编译器不会自动进行类型转换 
 // 因为animal对象不是一个fish对象 
 fish* fh1; 
 animal* an1 = new animal; 
 // 没有进行强制类型转化 
 fh1 = an1; 
 
 delete an1; 
 an1 = NULL; 
}

编译时，报如下错误信息：

--------------------Configuration: CPlusPlusPrimer - Win32 Debug-------------------- Compiling... CPlusPlusPrimer.cpp E:\Study\example\CPlusPlusPrimer\CPlusPlusPrimer.cpp(94) : error C2440: '=' : cannot convert from 'class animal *' to 'class fish *' Types pointed to are unrelated; conversion requires reinterpret_cast, C-style cast or function-style cast Error executing cl.exe.

CPlusPlusPrimer.exe - 1 error(s), 0 warning(s)

根据以上错题提示信息，对代码做如下修改：

void ExamAnimal() 
{ 
 // 将子类指针直接赋给基类指针，不需要强制转换，C++编译器自动进行类型转换 
 // 因为fish对象也是一个animal对象 
 animal* pAn; 
 fish* pfh = new fish; 
 pAn = pfh; 
  
 delete pfh; 
 pfh = NULL; 
  
 // 将基类指针直接赋给子类指针，需要强制转换，C++编译器不会自动进行类型转换 
 // 因为animal对象不是一个fish对象 
 fish* fh1; 
 animal* an1 = new animal; 
 // 修改处： 
 // 进行强制类型转化 
 fh1 = (fish*)an1; 
 
 delete an1; 
 an1 = NULL; 
}

再次编译，通过。

二. 子类指针赋给基类指针时内存分析

（1）int变量赋给char变量

整型int转换为char类型时，只有一个字节的内容能够放进char类型，剩下的三个字节内容放不下，被截掉，丢失精度。两个变量或者对象进行转换时，一定要看两者的内存模型是否互相匹配。

（2）子类fish指针赋给基类animal指针

下面看看子类fish指针赋给基类animal指针时，内存的变化：当我们构造fish类的对象时，首先要调用animal类的构造函数去构造animal类的构造函数，然后才调用fish类的构造函数完成自身部分的构造，从而拼接出一个完整的fish对象。当我们将fish类对象转换为animal类对象时，该对象就被认为是原对象整个内存模型的上半部分，也就是图中animal对象的内存部分。当我们利用类型转换后的对象指针去调用它的方法时，自然是调用它所在的内存中的方法。在这里，animal类对象类似于char类型的对象，fish类对象类似于int类型的对象，将fish类对象赋给animal类对象时，会截取fish类对象自身的部分，剩下fish类对象中的animal部分。

（3）基类animal指针赋给子类fish指针

基类animal对象包含的信息少，类fish对象包含的信息多，将信息少的对象直接转换为信息多的对象时（没有强制类型转换），显然是无法构造出多出的信息。在编译时，也会发生如下错误：error C2440: '=' : cannot convert from 'class animal *' to 'class fish *'。这时，需要做强制类型转换：

// 将基类指针直接赋给子类指针，需要强制转换，C++编译器不会自动进行类型转换 
// 因为animal对象不是一个fish对象 
fish* fh1; 
animal* an1 = new animal; 
// 进行强制类型转化 
fh1 = (fish*)an1;

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