为什么父类指针可以指向子类，反之则不行？

为什么父类指针可以指向子类反之则不行？

例如:

 class a
 {
 public:
     int aa
 };

 class b : public a
 {
 public:
     int bb;
 };

从内存的来看
如a

 先看a
 |－－－－－－－－－|
 |占一个int数据大小|
 |----（aa数据）---|


 而b则是
 |－－－－－－－－--－|－－－－－－－--－|
 |占一个int数据大小--|占一个Int数据大小--|
 |从a中继承而来------|----(bb数据)------|

当定义一个基类类型的指针时  a *p; 这个指针指向的是a类型的数据，
当p指针指向派生类的时候，因为p是a类型的指针，所以*p只解释为a类型数据的长度，即

 |------------------|-----------------|
 |占一个int数据大小--|占一个Int数据大小--|
 |从a中继承而来------|-----（bb数据)----|

 |--p只指向这个区域--|

因此，当基类的指针（P）指向派生类的时候，只能操作派生类中从基类中继承过来的数据。

反之，指向派生类的指针，因为内存空间比基类长，会导致严重后果，所以不允许派生类的指针指向基类。

通常来说，子类总是含有一些父类没有的成员变量，或者方法函数。 而子类肯定含有父类所有的成员变量和方法函数。所以用父类指针指向子类时，没有问题，因为父类有的，子类都有，不会出现非法访问问题。
但是如果用子类指针指向父类的话，一旦访问子类特有的方法函数或者成员变量，就会出现非法，因为被子类指针指向的父类对象，根本没有子类要访问的那些成员，那些是子类特有的，只有用子类初始化对象时才会有。


父类指针指向子类的实例：

     1. 无论父类里面有没有虚函数 , 都可以定义指向子类实例的父类指针 . 

      2.  如果父类里没有虚函数 , 则使用父类指针 , 只能访问父类的成员 , 而不能访问子类里的成员 .

      3.  如果父类里的虚函数不是纯虚函数 , 且子类里没有重写该虚函数 , 则用父类指针访问该虚函数的时候 , 跟访问父类里的普通函数一样 .

     4. 如果父类里的虚函数不是纯虚函数 , 且子类里重写了该虚函数 , 则用父类指针访问该虚函数的时候访问的是子类里重写后的函数 .        5.  如果父类里的虚函数是纯虚函数 , 则父类是个抽象类 , 子类要想能够被实例化 , 则必须重写该纯虚函数 . 用父类指针访问该纯虚函数的时候 , 访问到的是子类里重写了的函数 .

      6. 再有一个要注意的是析构函数要声明为虚函数 , 这样在 delete 父类指针的时候 , 才会调用实例化的子类的虚函数 , 否则只会调用父类的析构函数 , 造成子类的剩余部分没被释放 , 从而造成内存的泄漏 .

总结:

当定义一个指向子类实例的父类指针的时候,内存中实例化了子类,由于子类继承了父类,因此内存中的子类里包含父类的所有成员.但由于声明的是父类指针,因此该指针不能够访问子类的成员.而只能访问父类的成员.然而在父类里可以声明纯虚函数和定义虚函数.使用父类指针访问虚函数或纯虚函数的时候,访问到的是子类里重写的函数. 当然,对于虚函数,如果子类里没有对其重写的话,仍然访问到父类里定义的虚函数.可见虚函数和纯虚函数的却别仅仅在于:纯虚函数没有定义,只有声明,而且它使拥

C++用dynamic_cast将父类指针转换为子类指针,为什么不一定成功？

这个问题牵扯到c++的对象模型。一般认为子类对象大小>=父类对象大小。为什么？因为子类可以扩展父类，可以增加成员变量。如果一个子类增加了成员变量，那么它的对象的内存空间会大于父类对象。这时一个实际指向父类的指针，如果被强制转化为子类对象指针，当使用这个指针时可能会导致越界访问非法内存。相反，为何子类指针可以转换为父类指针？因为父类指针需要的，子类对象都有，不会出现非法内存访问。
这就是dynamic_cast不一定成功的原因。如果一个实际指向子类对象的指针被转换成了父类指针，然后再用dynamic_cast转换回来，一定能成功，而一个实际指向父类对象的指针，被dynamic_cast转换为子类指针，一定会失败。 

C++中父类和子类的指针互相指向

今天看C++的书,测试了一下父类和子类指针互相指向父类和子类的情况会发生的情况.(未使用虚函数)

父类指针指向父类本身,只能访问父类有的成员变量和成员函数.

子类指针指向子类本身,如果子类覆盖了父类有的成员变量和成员函数访问子类的成员变量和成员函数.如果子类没有覆盖父类的,则访问父类的成员变量和函数

若父类指针指向子类,编译器是可以通过的,该指针只能访问父类的成员变量和函数

若子类指针指向父类,编译器会报错,我们使用类型强转,将父类指针变为子类指针.此时我们再用子类指针时,我们可以发现,我们可以用子类指针访问任意子类的成员变量和成员函数.哪怕该指针实际指向的时一个父类的对象.

这一度使自己比较迷惑,后来经过研究,得出结论.因为该指针的类型已经转化为子类指针,所以所有操作都会被看为子类,包括成员函数和成员变量.对于成员函数,函数的存储地址使在代码段,所以直接可以访问.至于成员变量,编译器会将子类指针指向的地址当成一个子类的内存分布来对待,哪怕该段地址上只是一个父类的对象,也就是说,如果访问了子类中有而父类没有的对象,那么其实指针的访问已经越界了,可能已经修改了其他变量的值了,这样是很危险的.

综上所述,其实不管父类和子类的指针如何指向互相的对象,编译器的操作只会按照指针的类型来做出相应的动作.如果是一个子类指针,无论指向的地址是不是父类,哪怕是一个int型变量的地址,也会按照一个子类的内存分布去操作.父类指针同理.因此在操作C指针时要特别注意.