如果派生類包含其他方法和成員，那么static_cast可以從基類到派生類完成嗎？

Question

假設我們有A類和B類如下：

class A
{
  private:
   int a;

  public:

   void seta(int a_)
    {
       a=a_;
    }
   int geta()
   {
    return a;
   }
  };

class B: public A
{
  private:
   int b;

  public:

   int getb()
     {
       return b;
     }

  void setb()
   {
     b=geta()+1;
   }

 };

並假設我在函數中創建了這樣的代碼：

A* a=new A();
a->seta(5);
B* b=static_cast<B*>(a);
b->setb();
cout<<b->getb()<<" and "<<b->geta()<<endl;

這段代碼編譯並運行，但它讓我困惑為什么？ 如果a是指向A類的指針，並且在分配期間只保留了class A成員的內存（在運行時），為什么在靜態轉換之后看起來這個對象實際上是class B實例。 這是安全的操作嗎？

Answer 1

[expr.static.cast] / 11 ，強調我的：

類型為“指向cv1 B指針”的prvalue，其中B是類類型，可以轉換為類型為“指向cv2 D指針”的prvalue，其中D是從B派生的類（第10條），如果cv2是與cv1相同的cv資格，或更高的cv資格。 如果B是虛擬基類的D或基類的虛擬基類中的D ，或如果從“指針沒有有效的標准轉換D ”到“指針B ”的存在（4.11），是形成不良的程序。 空指針值（4.11）將轉換為目標類型的空指針值。 如果類型的prvalue“指針CV1 B ”指向一個B實際上是類型的對象的子對象D ，將所得指針指向類型的包圍對象D 。 否則，行為未定義。

Answer 2

這不是一件安全的事情。 以下代碼說明了原因

#include <iostream>
using namespace std;

class A 
{
private:
  int a;

public:  
  void seta(int a_) {
    a=a_;
    cout << "seta to: " << a << endl;
  }

  int geta() {
    return a;
  }
};

class B: public A
{
  private:
   int b;

  public:

  int getb() {
    return b;
  }

  void setb() {
    b=geta()+1;
    cout << "setb to: " << b << endl;
  }  
};

int main() {

  A as[2];

  A* a1=as;
  A* a2=&as[1];

  a1->seta(5);
  a2->seta(4);

  cout << "a1: "
       << a1->geta()
       << endl;

  cout << "a2: " 
       << a2->geta()
       << endl;

  B* b=static_cast<B*>(a1);

  b->setb();

  a2->seta(3);

  cout << "b->geta(): "
       << b->geta()
       <<" and b->getb(): "  
       << b->getb()
       << endl;

  size_t sizeofa(sizeof(A));
  cout << "sizeofa: "
       << sizeofa
       << endl;

  size_t sizeofb(sizeof(B));
  cout << "sizeofb: "
       << sizeofb
       << endl;

}

輸出是

seta to: 5
seta to: 4
a1: 5
a2: 4
setb to: 6
seta to: 3
b->geta(): 5 and b->getb(): 3
sizeofa: 4
sizeofb: 8