C ++ static_cast向下转换有效性[重复]答案

【问题标题】：C++ static_cast downcast validity [duplicate]C ++ static_cast向下转换有效性[重复]
【发布时间】：2017-11-15 15:02:53
【问题描述】：

static_cast 向下转换有效吗？

// non-virtual, may be non-trivially copyable
struct Base{
    int m_object;
};

// Derived class have only non-virtual functions
struct A : Base{
    void arggh(){
        std::cout << "Arrghh " << m_object;
    }
};

int main() {
    Base base{190};
    A& a = static_cast<A&>(base);
    a.arggh();
    return 0;
}

我的意思是，创建基类，然后转换为派生类。

Live

【问题讨论】：

不，Base 类型的对象不是A 类型的对象
只是好奇，你为什么要这样做？
你应该做反转 Base* b = new A();并且您拥有的所有常用方法都应该是“虚拟的”。这就是你处理它的方式，这就是有一个指定合同的接口的原因。
@miradham Wel...... 我发现自己处于开始编写代理对象的情况，我可以轻松地重新创建它（它只有 1 个 ptr）。然后我需要 Proxy + 一些数据......然后我想这真是太糟糕了...... :) 很难用两个词来解释。
@appleapple 不完全是 - 这是非虚拟类。

标签： c++

【解决方案1】：

static_cast 用于执行向下转换不执行任何安全检查。由于Base& 有可能引用A 的实例，因此转换继续进行，并且由于它不实际上引用了A，我们进入未定义的行为领域^*支持>.

另一方面，dynamic_cast 更安全。它将执行检查并在引用转换的情况下抛出异常，或在指针转换的情况下返回nullptr^†。

但是，由于您的基类缺少任何虚函数，dynamic_cast 是不可能的，因此您需要至少使用一个虚析构函数对其进行修改：

class Base{
public:
    int m_object;
    virtual ~Base()=default;
};

现在如果我们尝试投射：

A* a = dynamic_cast<A*>(&base);
if (a)
    a->arggh();
else
    std::cout << "null\n";

我们的输出是

空

^*相关标准见[expr.static.cast]：

[对于像static_cast<D&>(b) 这样的转换，其中b 是D 的基类的一个实例]，如果类型为“cv1 B”的对象实际上是一个基类D 类型对象的类子对象，结果引用 D 类型的封闭对象。否则，行为未定义。

^†[expr.dynamic.cast] 中的相关标准语

转换为指针类型失败的值是所需结果类型的空指针值。对引用类型的强制转换失败会引发与类型处理程序匹配的类型异常 std::bad_cast

【讨论】：

请注意，添加虚拟成员函数并执行 dynamic_cast 有性能成本。

【解决方案2】：

没有。

并非所有Base 对象都是A¹ 类型，尽管反过来也是如此，static_cast 将在那个方向上工作。 p>

¹另一个翻译单元可能有一个继承自 Base 的类。

【讨论】：

但派生类“空”，大小为零，非虚拟coliru.stacked-crooked.com/a/ea14a7cd238064e1
@tower120：那是 UB。
@tower120 恭喜你，你遇到了最糟糕的 UB：“但它现在在这个程序调用的机器上工作！”一。
@Revolver_Ocelot 我实际上认为它现在可以在任何地方工作（它的偏移量为零）......但是 UB 是 UB。

【解决方案3】：

一点也不。

假设Base在内存中由这个块[--]表示，A是[--+]，在这里你可以看到A包含一个部分Base（带有小'-'）。

当你创建一个 Base 时，你有你的 [--] 然后你将它转换为 A 这意味着你说它实际上是 [--+] 但是 [--] 之后的内存不对应[--+]

正如你对这个例子的理解，你可以将 A 转换为 Base，因为 [--+] 包含 [--]

【讨论】：