为什么指向具有不同地址的基类的指针与派生类指针相等

Question

标准定义了这样的指针比较，基本上来自[expr.eq#3]

否则，如果指针都为空，都指向同一个函数，或者都代表相同的地址，则它们比较相等。

表示相同的地址意味着来自 [basic.compound#def:represents_the_address]

指针类型的值是指向或超过对象末尾的指针，表示该 object34 占用的内存中第一个字节（[intro.memory]）的地址或该对象末尾之后的内存中第一个字节的地址。对象分别占用的存储空间

所以这实际上与地址有关，但如果是这样，那么为什么这段代码在技术上不会失败，因为d_ptr和b_ptr指向具有不同地址的对象？这看起来像是关于 objects，而不是 addresses，因为编译器可以找出 d_ptr 和 b_ptr 最后都指向同一个完整对象！

struct B { int a;};
struct B1 { int b; };
struct D : B, B1 {};
struct A {};
....
D obj;
D *d_ptr = &obj;
B1 *b_ptr = d_ptr;
assert(d_ptr == b_ptr);//should have failed as d_ptr and b_ptr point to objects with diffrent addresses!

Answer 1

你错过了这段文字

如果至少一个操作数是指针，则对两个操作数执行指针转换、函数指针转换和限定转换，以将它们转换为复合指针类型。

指针转换可以更改指针表示的地址，这正是您的情况所发生的情况。

Answer 2

在表达式

d_ptr == b_ptr

中，存在

d_ptr

到

B1*

- 公共基类的隐式转换。当发生这种情况时，地址是相等的，因此标准不是“错误” - 标准中也定义了转换。

例如，使用显式转换（在第二行中）：

std::cout << static_cast<void*>(b_ptr) << " != " << static_cast<void*>(d_ptr) << '\n' ;
std::cout << static_cast<void*>(b_ptr) << " == " << static_cast<void*>(static_cast<B1*>(d_ptr)) << '\n' ;

输出（在我的测试中）：

0x7ffdefb36204 != 0x7ffdefb36200
0x7ffdefb36204 == 0x7ffdefb36204

第二个显示“显式”转换修改了地址。隐式转换没有什么不同。 相反：

void* b_addr = b_ptr ;
void* d_addr = d_ptr ;
assert( d_addr == b_addr ) ;

结果：

a.out: main.cpp:24: int main(): Assertion `d_addr == b_addr' failed.

正如您所期望的那样，没有转换为公共基数的直接地址比较会失败。同样，没有中间指针：

assert( static_cast<void*>(d_ptr) == static_cast<void*>(b_ptr) ) ;

也会失败。