C++函数输出异常值：子类数组传入父类指针后的奇怪输出

这是典型的指针类型不匹配导致的内存访问错位问题，本质是你把B类型的数组传递给了期望A类型指针的函数，从而触发了未定义行为（UB），我们一步步拆解来理解：

1. 类的内存布局 #

先看你的类定义：

class A { public: int a; public: A():a(1){}; }; 
class B:public A { public: int b; public: B():b(2){}; }; 

假设你的系统中int占4字节：

• A类只有一个int成员，所以sizeof(A) = 4，每个A对象在内存中就是一个4字节的整数。
• B类是A的公有派生类，继承了A的a，再加上自己的b，所以sizeof(B) = 8。每个B对象的内存布局是：先放A的a（前4字节），再放自己的b（后4字节），也就是每个B对象看起来像[a=1][b=2]。

2. 数组传递与指针步长的问题 #

当你在main中调用print(b)时，数组b会退化为指针，但这里有个关键：b是B类型的数组，退化后的指针是B*，但print函数接收的是A*类型的参数，C++允许这种隐式转换（因为B是A的派生类）。

问题出在print函数的循环里：

for(int i=0; i<10; ++i) { cout<<a[i].a<<" "; }

这里的a[i]等价于*(a + i)，而指针加法的步长是由指针的类型决定的：a是A*类型，所以每次i增加1，指针会跳过sizeof(A)（4字节）。

但实际数组里的元素是B类型，每个元素占8字节。所以：

• 当i=0：a+0指向第一个B对象的a，输出1，没问题。
• 当i=1：a+1跳过4字节，指向的是第一个B对象的b成员的地址！此时代码把这个4字节的内存当成A对象的a成员来读取，而b的值是2，所以输出2。
• 当i=2：a+2跳过8字节，刚好指向第二个B对象的a，输出1。
• 以此类推，就出现了你看到的1 2 1 2 ...的循环输出。

3. 这是未定义行为！ #

虽然你看到了一个看似有规律的输出，但这种操作属于C++中的未定义行为——标准没有规定这种情况下程序的输出，不同编译器、不同平台可能会有不同的结果，甚至崩溃。

如何修复？ #

如果你想正确遍历B数组，应该让print函数接收B*类型的参数：

void print(B* b) { 
    for(int i=0; i<10; ++i) { 
        cout<<b[i].a<<" "; 
    } 
}

或者用模板来支持任意类型的数组，更灵活：

template<typename T>
void print(T* arr, int size) { 
    for(int i=0; i<size; ++i) { 
        cout<<arr[i].a<<" "; 
    } 
}
// 调用时：print(b, 10);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Eduard Rostomyan