子类指针调用虚函数异常：第三次print()为何导致程序终止？

先看你的代码：

#include <iostream>

class A {
public:
  virtual void print() { std::cout << "class A" << std::endl; }
};

class B : public A {
public:
  virtual void print() override { std::cout << "class B" << std::endl; }
};

class C : public A {
public:
  virtual void print() override { std::cout << "class C" << std::endl; }
};

int main() {
  B obj1;

  A *ptr1 = dynamic_cast<A *>(&obj1);
  ptr1->print();

  B *ptr2 = dynamic_cast<B *>(ptr1);
  ptr2->print();

  C *ptr3 = dynamic_cast<C *>(ptr2);
  ptr3->print();
}

你遇到的前两次调用正常输出class B、第三次直接崩溃的核心原因是**dynamic_cast跨类型转换失败返回空指针，后续解引用空指针触发了未定义行为**：

• 第一次转换：B*转A*是向上转型，属于安全的隐式转换（这里用dynamic_cast只是多此一举，但肯定成功），ptr1指向obj1，调用虚函数时会根据对象实际类型（B）匹配对应的print，输出class B。
• 第二次转换：A*转B*是向下转型，因为ptr1实际指向的是B类型对象，dynamic_cast会成功，ptr2同样指向obj1，调用print还是输出class B。
• 第三次转换：B*转C*，B和C都是A的子类，但彼此之间没有继承关系，dynamic_cast无法完成这种跨类型转换，会返回nullptr（空指针）。此时直接用ptr3->print()，相当于对空指针调用成员函数——空指针没有指向任何有效对象，找不到对应虚表，程序会直接崩溃（通常表现为段错误）。

如果要避免这类问题，每次用dynamic_cast后都应该先检查指针是否为空：

C *ptr3 = dynamic_cast<C *>(ptr2);
if (ptr3 != nullptr) {
  ptr3->print();
} else {
  std::cout << "转换失败，ptr3是空指针" << std::endl;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ryan