C++ 基类指针和子类指针相互赋值

首先，给出基类animal和子类fish

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//           animal.h
//
// begin   : 2012-06-30
// 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。
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#ifndef ANIMAL_H
#define ANIMAL_H

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//
//                animal
//               动物基类
//
//===============================================================
class animal
{
public:
    void breathe();     // 非虚函数
};

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//
//                     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
//
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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:StudyexampleCPlusPlusPrimerCPlusPlusPrimer.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。
（2）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;