在 C++ 中使用“static_cast”进行向下转换

Question

考虑：

class base
{
    base();
    virtual void func();
}

class derived : public base
{
    derived();
    void func();
    void func_d();
    int a;
}


main
{
    base *b = new base();
    sizeof(*b); // Gives 4.
    derived * d = static_cast<derived*>(b);
    sizeof(*d); // Gives 8- means whole derived obj size..why?
    d->func_d();
}

在上面的代码中，我将指向基对象的基指针向下转换为派生类指针。我想知道派生指针如何拥有整个派生类对象。我可以调用派生类函数（仅在派生类中声明）。我在这里没有得到这个概念。

Answer 1

使用static_cast 将对象转换为它实际上没有的类型会产生未定义的行为。 UB的症状差异很大。没有什么说 UB 不能让派生的成员函数被成功调用（但没有什么可以保证它会，所以不要指望它）。

这是使用static_cast 向下转换的规则，可在 C++ 标准（C++0x 措辞）的第 5.2.9 节 ([expr.static.cast]) 中找到：

类型为“指向cv1 B”的纯右值，其中B是类类型，可以转换为类型为“指向cv2的指针”的纯右值> D"，其中D 是从B 派生的类，如果存在从“指向D”的有效标准转换为“指向B”的指针，cv2与 cv1 和 B 的 cv 限定相同或更高 既不是D 的虚拟基类，也不是D 的虚拟基类的基类。空指针值转换为目标类型的空指针值。如果“指向 cv1 B 的指针”类型的纯右值指向 指向实际上是D 类型对象的子对象的B，结果指针指向封闭对象 D 类型。否则，强制转换的结果是未定义的。

Answer 2

唯一进行运行时检查的演员是dynamic_cast<>()。如果有任何一种转换在运行时不起作用的可能性，那么应该使用这种转换。

因此从叶->根（向上转换）static_cast<>() 进行转换可以正常工作。
但是从 root->leaf 进行转换（向下转换）是危险的，（在我看来）应该始终使用 dynamic_cast<>() 来完成，因为这将依赖于运行时信息。成本微乎其微，但始终值得为安全付出代价。

Answer 3

sizeof 存在于编译时。它既不知道也不关心在运行时，您的基础对象不指向derived。您正试图通过运行时变量影响编译时行为，这从根本上是不可能的。