当基类含虚函数时，派生类转基类指针出现意外结果的咨询

这事儿核心原因在于虚函数会改变类对象的内存布局，咱们分两种场景拆解一下：

场景1：Base2包含虚函数foo() #

当一个类拥有虚函数时，编译器会自动给这个类的每个对象添加一个虚函数表指针（vptr）——它是一个指向虚函数表（vtable）的指针，用来实现运行时多态。在大多数编译器（比如GCC、Clang、MSVC）的默认布局里，这个vptr会放在对象内存的最开头。

咱们来算Derived对象的内存布局（假设int占4字节，64位系统下指针占8字节）：

• 首先是Base1的成员：int b1[100]，总共100*4=400字节
• 然后是Base2的子对象：先放vptr（8字节），再放int b2（4字节）
• 最后是Derived自己的成员：int d（4字节）

所以sizeof(D)的结果是400+8+4+4=416字节。

再看指针转换：

• 当把Derived*转成Base2*时，指针会自动偏移到Base2子对象的起始位置——也就是跳过Base1的400字节，指向vptr的地址。所以p_B2的地址会比&D大400字节。
• &(D.b2)的地址是&D + 400 + 8 = &D + 408，而p_B2->b2的地址是p_B2 + 8，两者完全一致。
• sizeof(*p_B2)是Base2的大小：8（vptr）+4（b2）=12字节。

场景2：注释掉Base2的虚函数 #

此时Base2没有虚函数，编译器就不会生成vptr了，Base2的内存布局里只有int b2这4字节。

Derived的内存布局变成：

• Base1的b1[100]：400字节
• Base2的b2：4字节
• Derived的d：4字节

所以sizeof(D)的结果是400+4+4=408字节。

指针转换的变化：

• 把Derived*转成Base2*时，指针偏移到Base2子对象的起始位置——也就是&D + 400字节，这个位置正好就是b2的地址，所以p_B2的地址和&(D.b2)完全相同。
• sizeof(*p_B2)是Base2的大小：4字节。
• &(p_B2->b2)就是p_B2本身的地址，自然和&(D.b2)一致。

总结 #

本质区别就是虚函数是否存在决定了类对象是否包含虚函数表指针，这直接改变了基类子对象在派生类中的内存位置、类的大小，进而导致指针地址、sizeof输出的差异。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AdyAdy