c++ - 多态性：运行时铸造指针

Question

我很好奇将指针转换为派生类和基类实际上是如何工作的。这是一个例子：

struct A {};
struct B : A {};

// Boxing a pointer to an instance of B
void* p = new B();

现在，假设我想通过指针 p 访问 A 的可能成员或方法。

A* a1 = (A*)p;
A* a2 = (A*)((B*)p);

哪一个是正确的？有什么区别吗？
你能告诉我在哪里可以获得关于这个主题的更多信息吗？

Answer 1

在这种情况下，实践上没有区别。

但是如果有多重继承可能会有区别：

#include <cstdio>

struct A { int x; };
struct B { int y; };

struct C : B, A {};

int main() {
    void* c = new C();
    printf("%p\n", c);             // 0x1000
    printf("%p\n", (A*) c);        // 0x1000
    printf("%p\n", (A*) ((C*) c)); // 0x1004
    return 0;
}

或者子类有虚拟方法但父类没有^[1]，包括使用虚拟继承^[2]。

就标准而言，由于 OP 使用 C 风格转换，在这种情况下相当于static_cast.

转换序列B*→ void*→ B*→A*是有效的，其中前两个转换将返回与 §5.2.9[expr.static.cast]/13 要求的相同的指针，最后一个转换用作指针转换 §4.10[conv .ptr]/3。

但是，强制转换序列B*→ void*→A*实际上会给出未定义的结果，因为在 §5.2.9/13 ☺ 中没有定义结果。

---

[1]：

#include <cstdio>

struct A { int x; };
struct C : A { virtual void g() {} };

int main() {
    void* c = new C();
    printf("%p\n", c);              // 0x1000
    printf("%p\n", (A*) c);         // 0x1000
    printf("%p\n", (A*) ((C*) c));  // 0x1008
    return 0;
}

[2]：

#include <cstdio>

struct A { int x; };
struct C : virtual A {};

int main() {
    void* c = new C();
    printf("%p\n", c);              // 0x1000
    printf("%p\n", (A*) c);         // 0x1000
    printf("%p\n", (A*) ((C*) c));  // 0x1008
    return 0;
}