派生的新位置 class

Question

C++ 大师。需要你的帮助来解决这个小问题：

#include <iostream>
struct B{
    virtual ~B() = default;
    virtual void talk() { std::cout << "Be-e-e\n"; }
};

struct D:B{
    void talk() override { std::cout << "Duh\n"; }
    ~D() { std::cout << "~D()\n"; }
};

int main(){
    B b{};      // vptr points to B
    new (&b) D; // vptr now points to D
    b.talk();   // "Be-e-e" (why? shouldn't the vptr be used?)
    b = D{};    // "~D()" (why? shouldn't the copying be elided?)
    b.talk();   // "Be-e-e"

    B*b1{new D};
    b1->talk(); // "Duh"
    delete b1;  // "~D()"

    return 0;
}

代码非常简单：在堆栈上有一个基础对象，将派生对象放入其中（是的，eeew，但请耐心等待）并调用虚拟方法，期望打印派生的输出。

实际产量

上面的代码产生以下输出：

Be-e-e
~D()
Be-e-e
Duh
~D()

在 MSVC、gcc、clang 和我试过的一些在线编译器上普遍观察到这种行为（这非常强烈地表明是我错了）。

第 1 部分

placement-new将派生类型的对象重新new到基类型的内存中。然后更新 vptr 以指向派生类型的 vtable（直接在调试器中观察到）。

主要问题：这是预期的行为吗？（我想说 "yes" 所以如果不是 - 请向我解释）

我相信执行新放置（前提是派生类型对象有足够的内存）应该就地初始化派生类型的全新对象。

如果我的理解是正确的，第一个b.talk()应该输出"Duh"因为对象现在是派生类型。为什么它还在打印 "Be-e-e"?

将派生类型对象分配给基类型对象（除了导致对象拼接）不会复制 vptr，所以第二个 "Be-e-e" 输出是预期的，前提是对象仍然是当我们到达该行代码时的基本类型。

第 2 部分

为什么在 b = D{}; 作业中有一个 ~D() 调用？它不是一个应该复制省略的临时文件，不需要对该临时文件调用析构函数吗？

第 3 部分

最后一段使用指针的代码有效"as expected"，这里仅用于完整性检查

Answer 1

查看代码：

B b{};      // vptr points to B
new (&b) D; // vptr now points to D

这是一个潜在的问题，原因有二。首先，您没有为基础对象 B 调用 析构函数 。其次，B 的大小可能太小，无法容纳 D 类型的对象。

b.talk();   // "Be-e-e" (why? shouldn't the vptr be used?)

虚拟调用仅在通过指针或引用调用时有效。像这样的直接函数调用从不使用 virtual dispatch.

b = D{};    // "~D()" (why? shouldn't the copying be elided?)

因为 b 被声明为 B 类型，您不能省略 D 和 B 等不同类型之间的副本。

派生的新位置 class

placement new with derived class

c++

polymorphism

placement-new

undefined-behavior

vptr

实际产量

第 1 部分

第 2 部分

第 3 部分