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C++中的名字查找问题解答

作者 佚名技术 来源 程序设计 浏览 发布时间 2012-06-29

朋友最近发邮件问我两个问题。内容如下(为了更适合阅读,我做了简单修改。译者在此基础上又做了修改):

我在C++的多继承上遇到了很大麻烦。

如图1,A、B1和B2为纯抽象类;C从B1、B2多继承,且实现了全部父类的抽象方法。

C++中的名字查找问题解答

图1

现在:

C* p = new C;
p->Method_of_A(); //从B1、B2都能得到被调用方法,为什么编译器不报“二义性”(ambiguity)错误呢?

而按图2结构实现继承关系后:

C++中的名字查找问题解答

图2

B4* p = new C;
p->Method_of_A();

编译器(VC++)认为有二义性。经调试我发现编译过程中使用了“adjustor thunk”(译者注:具体请参看http://blog.sina.com.cn/u/491874bb010004xq或Stan Lippman的《Inside the C++ Object Model》)。希望您能解答这两个问题,以帮助我更好理解C++(更确切的说是VC++)中的MI(多继承)机制。

好,我们深入研究下这个问题。

上述编译器行为的差异,与继承关系的复杂度、vtable以及adjustor thunk并无直接关系,它其实就是一个名字查找(name lookup)过程(以本例而言,就是查找方法“Method_of_A”)。

在C++中,函数编译时检查过程如下:

第一步,执行名字查找(name lookup):在调用类中查找,并生成候选列表;若候选列表为空,再扩大查找范围(如名字空间内,或父类);如此循环。如果最终无结果,那么抱歉,就会提示你“名字未能找到”;否则,编译器跳到第二步。

第二步,执行重载辨别(overload resolution):如果第一步得到的候选者个数大于一,编译器将以传递给函数的参数及其类型为依据,尝试找到最佳答案。如果无法据此确定最优者,就会报告“存在二义性调用”。

第三步,可见性检查(accessibility checking):编译器检查是否可真正执行调用(比如,被调用函数是否是私有的)。

总而言之一句话,上述三个过程,都实现于对象的静态类型基础上,与实例无关。

问题1:

C* p = new C;
p->Method_of_A();

名字查找就只会在C中进行,根本不会达到A,实际就是直接调用C::Method_of_A.

而在问题2中:

B4* p = new C;
p->Method_of_A();

使用的对象类型是B4,而B4本身没有提供Method_of_A,因此会到其父类B1、B2中查找,结果找到两个,且不能通过重载辨别实现优化,因此报告存在二义性。

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