ตัวชี้ไปยังฐานสามารถชี้ไปยังอาร์เรย์ของวัตถุที่ได้รับหรือไม่?

วันนี้ฉันไปสัมภาษณ์งานและได้รับคำถามที่น่าสนใจนี้

นอกจากหน่วยความจำรั่วและไม่มี virtual dtor เหตุใดรหัสนี้จึงผิดพลาด

#include <iostream>

//besides the obvious mem leak, why does this code crash?

class Shape
{
public:
    virtual void draw() const = 0;
};

class Circle : public Shape
{
public:
    virtual void draw() const { }

    int radius;
};

class Rectangle : public Shape
{
public:
    virtual void draw() const { }

    int height;
    int width;
};

int main()
{
    Shape * shapes = new Rectangle[10];
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        shapes[i].draw();
}

คุณไม่สามารถจัดทำดัชนีเช่นนั้นได้ คุณได้จัดสรรอาร์เรย์Rectanglesและจัดเก็บตัวชี้ไว้ที่ตัวชี้แรกในshapes. เมื่อคุณทำshapes[1]คุณ (shapes + 1)dereferencing นี้จะไม่ให้ชี้ไปข้างหน้าRectangleแต่ตัวชี้ไปยังสิ่งที่จะเป็นต่อไปในอาร์เรย์สันนิษฐานของShape Shapeแน่นอนว่านี่เป็นพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด ในกรณีของคุณคุณโชคดีและประสบปัญหา

การใช้ตัวชี้เพื่อRectangleทำให้การจัดทำดัชนีทำงานได้อย่างถูกต้อง

int main()
{
   Rectangle * shapes = new Rectangle[10];
   for (int i = 0; i < 10; ++i) shapes[i].draw();
}

หากคุณต้องการมีShapes ชนิดต่างๆในอาร์เรย์และใช้มันหลายชนิดคุณต้องมีอาร์เรย์ของพอยน์เตอร์ถึง Shape

ดังที่ Martinho Fernandes กล่าวว่าการจัดทำดัชนีไม่ถูกต้อง หากคุณต้องการจัดเก็บอาร์เรย์ของรูปร่างแทนคุณจะต้องทำโดยใช้อาร์เรย์ของ Shape * ดังนี้:

int main()
{
   Shape ** shapes = new Shape*[10];
   for (int i = 0; i < 10; ++i) shapes[i] = new Rectangle;
   for (int i = 0; i < 10; ++i) shapes[i]->draw();
}

โปรดทราบว่าคุณต้องทำขั้นตอนเพิ่มเติมในการเตรียมใช้งาน Rectangle เนื่องจากการกำหนดค่าเริ่มต้นอาร์เรย์จะตั้งค่าตัวชี้เท่านั้นไม่ใช่วัตถุ

เมื่อสร้างดัชนีตัวชี้คอมไพลเลอร์จะเพิ่มจำนวนที่เหมาะสมตามขนาดของสิ่งที่อยู่ภายในอาร์เรย์ ดังนั้นบอกว่า sizeof (Shape) = 4 (เนื่องจากไม่มีตัวแปรสมาชิก) แต่ sizeof (สี่เหลี่ยมผืนผ้า) = 12 (ตัวเลขที่แน่นอนน่าจะผิด)

ดังนั้นเมื่อคุณทำดัชนีเริ่มต้นที่พูดว่า ... 0x0 สำหรับองค์ประกอบแรกจากนั้นเมื่อคุณพยายามเข้าถึงองค์ประกอบที่ 10 คุณกำลังพยายามไปยังที่อยู่ที่ไม่ถูกต้องหรือตำแหน่งที่ไม่ใช่จุดเริ่มต้นของวัตถุ