本文目的
前幾天在寫程序時，發現一個多重繼承類，調用virtual函數會出現一個問題，該問題比較隱晦（因為不會引起程序core dump等嚴重的效果，我是很偶然的在單元測試中發現的），不容易定位，但是如果出現，可能對程序邏輯會帶來致命的問題。
一個例子
#include <iostream>
using namespace std;
class Base1{
public:
virtual void foo1() {};
};
class Base2{
public:
virtual void foo2() {};
};
class MI : public Base1, public Base2{
public:
virtual void foo1 () {cout << "MI::foo1" << endl;}
virtual void foo2 () {cout << "MI::foo2" << endl;}
};
int main(){
MI oMI;
Base1* pB1 = &oMI;
pB1->foo1();
Base2* pB2 = (Base2*)(pB1); // 指針強行轉換，沒有偏移
pB2->foo2();
pB2 = dynamic_cast<Base2*>(pB1); // 指針動態轉換,dynamic_cast幫你偏移
pB2->foo2();
return 0;
}
你會認為屏幕上會輸出什么？是下面的結果嗎？
| MI::foo1 MI::foo2 MI::foo2 |
這樣認為沒有什么不對的，因為C++的多態性保證用父類指針可以正確的找到子類實現，並調用。所以會有上面的輸出。
但是，現實卻不是這樣，下面是真實的輸出：
（以上實現在VC 2005和Linux Gcc 4.1.2效果一致）
為什么
為什么會出現上面的情況呢，上面代碼中的注釋部分也許解釋了，這里再來詳細的來分析一下。
首先，C++使用一種稱之為vtable（google “vtable” for more details）的東西實現virtual函數多態調用。vtable每個類中都有一個，該類的所有對象公用，由編譯器幫你生成，只要有virtual函數的類，均會有vtable。在繼承過程中，由於類Base1和類Base2都有vtable，所以類MI繼承了兩個vtable。簡單的分析一下對象oMI內存結構，如下：
| 0 vtable_address_for_Base1 –> [MI::foo1, NULL] 4 vtable_address_for_Base2 –> [MI::foo2, NULL] |
其實很簡單，就兩個vtable的指針，0和4代表相對地址，指針地址大小為4。
pB1的值為0（pB1 == 0），所以調用“pB1->foo1()”時，可以正確的找到MI::fool這個函數執行。
但是當使用強行轉換，將pB1轉給pB2，那么實質上pB2的值也是0（pB2 == 0），當調用“pB2->foo2()”時，無法在第一個vtalbe中找到對應的函數，但是卻不報錯，而是選擇執行函數MI::foo1，不知道為什么會有這種行為，但是這種行為卻十分惡心，導致結果無法預期的（最后調用的函數會與函數申明的循序有關），不太會引起注意，使得bug十分隱晦。
可以設想，當一個有復雜的業務邏輯的程序，而類似這種函數調用和指針強行轉換分布在不同的函數或模塊中，可想而知，bug定位十分困難。
當使用動態轉換時，也就是“pB2 = dynamic_cast<Base2*>(pB1)”，dynamic_cast函數會根據尖括號中的類型進行指針偏移，所以pB2的值為4（pB2 == 4），這樣調用“pB2->foo2()”就會按照期望的方式執行。
結論
上面的現象在單繼承中是不會出現的，因為只有一個vtable（子類的virtual函數會自動追加到第一個父類的vtable的結尾）。所以不會出現上面的現象，而多重繼承卻出現了上面的想象，所以需要注意以下兩點:
1. 多重繼承需要慎用
2. 類型轉換盡量采用c++內置的類型轉換函數，而不要強行轉換