动态分配对象调用虚方法Core Dump：为何main中正常函数调用时崩溃？

问题背景 #

以下代码中，main()里直接调用c->b.f()能正常输出"B"，但将c->b传入fun()函数后调用b.f()会触发Core Dump，具体原因如下：

class A {
 public:
  inline virtual void f() const {printf("A\n");}
};

class B : public A {
 public:
  inline void f() const override {printf("B\n");}
};

class C {
 public:
  B b;
};

void fun(const B &b) {
  b.f();                         // coredump
}

int main() {
  C *c = (C*)malloc(sizeof(C));
  c->b.f();                      // print "B"
  fun(c->b);
  return 0;
}

核心原因 #

1. malloc不执行构造函数：malloc仅负责分配内存空间，不会调用类的构造函数。对于带虚函数的类（比如继承了A的B），构造函数的关键作用是初始化虚表指针（vptr），让它指向类对应的虚表（vtable）。用malloc创建的对象，vptr是内存里的随机垃圾值。

2. 直接对象调用的静态绑定优化：main()中c->b.f()是直接通过对象实例调用虚函数，且f()是inline函数。编译器会做去虚拟化优化，直接编译为静态调用B::f()，完全不需要访问虚表，因此哪怕vptr未初始化，也能正常执行。

3. 引用调用的动态绑定要求：当把c->b传给fun()的const B&参数时，函数内的b.f()是通过引用调用虚函数。C++规定，通过指针/引用调用虚函数必须走动态绑定：通过对象的vptr找到虚表，再定位到目标函数地址。此时vptr是未初始化的垃圾值，访问该地址会触发非法内存访问，直接导致Core Dump。

解决方法 #

改用new创建C对象，new会自动调用C及成员B的构造函数，正确初始化虚表指针：

int main() {
  C *c = new C();
  c->b.f();
  fun(c->b);
  delete c;
  return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者brayden