关于static_cast的问题

Question

我写了一段代码，但我对它的输出感到困惑：

#include <iostream>

using namespace std;

class B{
public:
    virtual void foo() {cout << "B::foo" << endl;}
};

class D:public B{
public:
    virtual void foo() {cout << "D::foo" << endl;}
    void disp() {cout << "D::disp" << endl;}
};

void func(B *pb){
    D *pd1 = static_cast<D*>(pb);
    pd1->foo();
    pd1->disp();
}

int main(int argc, char *argv[])
{

    B* pb = new B();
    func(pb); 

    return 0;
}

输出是：

B::foo
D::disp

但据我所知， pb指向类型B.并且没有名为disp()函数？ 那么，为什么它可以访问D类中的disp()函数呢？

Answer 1

由于disp()不访问类的任何成员，因此原则上它与在全局命名空间而不是在类中声明它相同，因此调用它没有负面的副作用，即使实例不是正确的类。

你在做什么是将基类的指针向下转换为派生类的指针，即使它没有被初始化。 如果disp()试图访问D但不在B类成员，则可能会遇到段错误。

结论：除非您完全确定指针实际指向派生类的实例，否则不要使用static_cast进行向下转换。 如果您不确定，可以使用在出现不匹配时失败的dynamic_cast （但是有RTTI的开销，所以如果可以，请避免使用它）。

如果转换不正确， dynamic_cast将返回nullptr ，如果它转换了引用，则抛出std::bad_cast异常，因此您将确定它失败的原因而不是可能的内存损坏错误。

Answer 2

这条线：

D *pd1 = static_cast<D*>(pb);

无论源指针是B*还是D* 。 在您的情况下，结果将是指向错误类型的对象的指针。 方法disp将起作用，因为它没有使用D类的任何数据成员或虚函数。 在更复杂的情况下，这将导致不稳定的行为或崩溃。

你的物体是polimorphic。 您应该使用dynamic_cast 。

Answer 3

我认为，在这种情况下，重要的是成员函数disp()不会隐藏在D类型的所有对象中。 它是一个存在于一个地方的单一功能。 并且是否任何对象将尝试调用调用disp()由代码决定。

无论你传递什么指针， static_cast都会产生编译器认为指向D 的指针 。 一旦你有一个指向D的指针，编译器就会让你尝试调用disp() 。

换句话说， static_cast不会保护您不会错误地转换指针。

Answer 4

当您将指向指定为B的对象的指针转换为指向派生类D的指针时，您做了一些非常糟糕的事情。 这是标准所说的，强调我的：

5.2.9静态铸造

如果类型“指向cv1 B的指针”的rvalue指向实际上是D类型对象的子对象的B，则生成的指针指向类型D的封闭对象。 否则，转换的结果是未定义的 。

您通过执行static_cast调用了未定义的行为。 编译器和运行时可以执行任何操作，并且在程序调用未定义的行为时仍然符合要求。

Answer 5

您需要了解各种类型的C ++强制转换之间的区别 。

你在这里使用静态演员，就像说“我真的不在乎它是否真的属于那种类型 - 只是尽力而为”。

在这种情况下，您想知道您的指针是否实际上是您要将其转换为的派生类型。 你应该使用dynamic_cast。 仅当指针的类型正确时，此强制转换才会成功。 这意味着，如果失败，它将返回一个NULL指针。

你所看到的行为是当你没有为工作使用正确的演员时会发生什么，虽然你可以尝试解释它，但是你真的应该避免它，因为它属于未定义行为的领域。 换句话说，您不能指望编译器甚至同一编译器的不同版本具有相同的副作用。 换句话说，避免它。