V777. A dangerous widening type conversion from an array of a derived class objects to a base class pointer.


Анализатор обнаружил потенциально возможную ошибку в коде, связанную с тем, что массив производных классов адресуется через указатель на базовый класс. При попытке доступа к ненулевому элементу массива через указатель на базовый класс произойдет ошибка.

Рассмотрим пример такого кода:

class Base
{
  int buf[10];

public:
  virtual void Foo() { ... }
  virtual ~Base() { }
};

class Derived : public Base
{
  char buf[10];

public:
  virtual void Foo() override { ... }
  virtual ~Derived() { }
};

....
size_t n = 5;
Base *ptr = new Derived[n];   // <=
....
for (size_t i = 0; i < n; ++i)
  (ptr + i)->Foo();
....

В примере объявлены базовый класс "Base" и производный от него "Derived". Каждый объект этих классов будут занимать в памяти 48 и 64 байта соответственно (вследствие выравнивания классов по ширине 8 байт; компилятор MSVC, 64-bit). При "i >= 1" для обращения к ненулевому элементу необходимо каждый раз перемещать указатель на "i * 64" байта, но, поскольку массив адресуется указателем на базовый класс Base, смещение на самом деле будет вычисляться как "i * 48" байт.

Так должно было вычисляться смещение указателя:

Picture 1

Однако вычислено смещение указателя будет так:

Picture 3

Фактически, программа начинает работать с объектами, содержащими случайный набор данных.

Корректный вариант кода:

....
size_t n = 5;
Derived *ptr = new Derived[n];   // <=
....
for (size_t i = 0; i < n; ++i)
  (ptr + i)->Foo();
....

Ошибочно также приводить указатель на указатель на производный класс к указателю на указатель на базовый класс:

....
Derived arr[3];
Derived *pDerived = arr;
Class5 **ppDerived = &pDerived;
....
Base **ppBase = (Derived**)ppDerived; // <=
....

Для правильного хранения массива объектов производного класса полиморфически необходимо размещать объекты следующим образом:

Picture 4

Корректный код при этом будет выглядеть следующим образом:

....
size_t n = 5;
Base **ppBase = new Base*[n]; // <=

for (size_t i = 0; i < n; ++i)
  ppBase[i] = new Derived();
....

Если мы хотим подчеркнуть, что будем работать только с одним объектом, то можно написать так:

....
Derived *derived = new Derived[n];
Base *base = &derived[i];
....

Такой код считается анализатором безопасным, и он не выдаёт предупреждение.

Не является также ошибкой применение указателя, который адресуется на массив объектов производного класса, содержащий один элемент.

....
Derived arr[1];
Derived *new_arr = new Derived[1];
Derived *malloc_arr = static_cast<Base*>(malloc(sizeof(Derived)));
....
Base *base = arr;
base = new_arr;
base = malloc_arr;
....

Примечание. В случае одинакового размера базового и производного классов допускается адресоваться на массив объектов производного класса указателем на базовый класс, однако так делать не рекомендуется.

Согласно Common Weakness Enumeration, потенциальные ошибки, найденные с помощью этой диагностики, классифицируются как CWE-468.


Найденные ошибки

Проверено проектов
363
Собрано ошибок
13 495

А ты совершаешь ошибки в коде?

Проверь с помощью
PVS-Studio

Статический анализ
кода для C, C++, C#
и Java

goto PVS-Studio;