我不小心调用了一个没有自己的 class 对象的成员函数。但这是如何工作的呢？

Question

这是我的代码。

class IService {
};

class X_Service {
public:
    void service1() {
        std::cout<< "Service1 Running..."<<std::endl;
    }
};


int main() {
    IService service;
    auto func = reinterpret_cast<void (IService::*)()>(&X_Service::service1);
    (service.*(func))();
    return 0;
}

我不明白这是怎么回事。我没有继承 IService 也没有创建 X_Service 对象，但它可以工作。有人可以解释一下吗？

Answer 1

在后台，您的编译器会将所有这些函数转换为机器代码，基本上只是跳转到内存中的特定地址，然后执行存储在那里的命令。

成员函数只是一个函数，除了局部变量和参数外，还有一块存储class对象地址的内存。当您使用 this 关键字时，那块内存保存着您正在访问的地址。

如果您在错误的对象或 nullptr 上调用成员函数，那么您基本上只是让 this 指针指向无效的东西。

你的函数没有访问 this，这就是你的程序没有崩溃的原因。

也就是说，这仍然是未定义的行为，任何事情都有可能发生。

Answer 2

你的困惑可能来自于这样一种误解，即某些东西可以编译和运行而不会崩溃，所以它 "works"。这不是真的。

有很多方法可以打破语言规则并仍然编写可编译和运行的代码。通过在此处使用 reinterpret_cast 并进行无效转换，您违反了语言规则，并且您的程序具有未定义的行为。

这意味着它看起来可以工作，它可能会崩溃，或者它可能会做一些与您的预期完全不同的事情。

在你的情况下它似乎有效，但它仍然是 UB，代码无效。

Answer 3

当您 reinterpret_cast 将函数或成员函数指针指向不同类型时，永远不允许调用结果指针，除非您先将其转换回其原始类型并通过该类型进行调用。

违反此规则会导致 undefined behavior。这意味着您失去了程序将以任何特定方式运行的任何语言保证，缺少特定编译器的额外保证。

reinterpret_cast 通常是危险的，因为它完全绕过了类型系统。如果你使用它，你需要始终通过查看语言规则来验证自己，是否明确定义了转换和结果的使用方式。 reinterpret_cast 告诉编译器您知道自己在做什么并且您不想要任何警告或错误，即使结果是无意义的。

Answer 4

所以，我玩得很开心，对代码进行了一些操作。这也是一个经验性的答案。这种做事方式有很多陷阱可能会导致堆栈损坏，因此我稍微更改了代码以使其不发生堆栈损坏，但有点显示它发生了什么。

#include <iostream>

class IService {
public:
    int x;
};

class X_Service {

public:
    int x;
    void service1() {
        this->x = 65;
        std::cout << this->x << std::endl;
    }
};


int main() {
    IService service;
    auto func = reinterpret_cast<void (IService::*)()>(&X_Service::service1);
    (service.*(func))();
    std::cout << service.x << std::endl;
    std::cin.get();
    X_Service derp;
    (derp.service1)();
    std::cout << derp.x << std::endl;


    return 0;
}

所以从一开始，auto 就给了你创建一个 none 类型安全指针的能力 void (IService::*)() 而且对象本身的实例是 this-> 而不管无论你是从什么 class 隐身继承的成员函数。唯一的问题是实例的第一个变量是根据您隐身继承的 class 的第一个变量来解释的，如果类型不同，这可能会导致堆栈损坏。

获得很酷的输出但不可避免地导致堆栈损坏的方法，您可以做以下有趣的事情。

class IService {
public:
    char x;
};

您的 IDE 将检测 IService 对象的堆栈损坏，但得到

的输出

65
A

有点值得，但您会发现在进行这种隐性继承时会出现问题。

我也在使用 86x 编译器。所以基本上我的变量都排好了。比方说，如果我在 Iservice 中的 int x 之上添加一个 int y，这个程序将输出无意义的内容。基本上它只起作用，因为我的 classes 是二进制兼容的。

我不小心调用了一个没有自己的 class 对象的成员函数。但这是如何工作的呢？

I accidentally called a member function without own class object. But how does this work?

c++

reinterpret-cast