static_cast 从 Derived* 到 void* 到 Base*

Question

我想将指向派生类成员的指针转换为 void* 并从那里转换为基类的指针，如下例所示：

#include <iostream>

class Base
{
    public:
       void function1(){std::cout<<"1"<<std::endl;}
       virtual void function2()=0;
};

class Derived : public Base
{
    public:
       virtual void function2(){std::cout<<"2"<<std::endl;}
};

int main()
{
    Derived d;
    void ptr* = static_cast<void*>(&d);
    Base* baseptr=static_cast<Base*>(ptr);
    baseptr->function1();
    baseptr->function2(); 
}

这会编译并给出所需的结果（分别打印 1 和 2），但它可以保证工作吗？ static_cast的描述我在这里找到：http://en.cppreference.com/w/cpp/language/static_cast 只提到转换为void* 并返回到指向 same 类的指针（第 10 点）。

Answer 1

在一般情况下，通过静态转换将基类转换为 void 到派生类（反之亦然）是不安全的。

在某些情况下它几乎肯定会起作用：如果所涉及的一切都是 pod 或标准布局，并且只涉及单继承，那么事情应该没问题，至少在实践中：我没有章节和诗句从标准来看，但一般的想法是，在这种情况下，基数保证是派生的前缀，并且它们将共享地址。

如果您想开始看到此失败，请混合使用virtual 继承、多重继承（virtual 和非）以及非平凡的多重实现继承。基本上当this 的不同类型视图的地址不同时，void 与不同类型之间的转换就注定了。我在实践中看到了这种失败，事实上它可能会失败（由于代码库中的更改远离转换点）这就是为什么你要小心 always 来回转换具有完全相同类型的 void 指针。

Answer 2

一般来说，不，不安全。

假设将Derived* 直接转换为Base* 会导致不同的地址（例如，如果涉及多重继承或虚拟继承）。

现在，如果您在两者之间插入了对void* 的强制转换，编译器如何知道如何将该void* 转换为适当的Base* 地址？

如果您需要将Derived* 转换为void*，则应首先将void* 显式转换回原始Derived* 类型。 （从那里开始，从Derived* 到Base* 的转换无论如何都是隐式的，所以你最终会得到相同数量的转换，因此实际上并没有那么方便。）

Answer 3

来自您自己提供的链接

9) 指向某个类 D 的成员的指针可以向上转型为指向其基类 B 的成员的指针。此 static_cast 不检查以确保该成员实际存在于所指向对象的运行时类型中。

意思是只要你在做之前知道向上转换是安全的，它就可以保证工作。这就是为什么你应该使用dynamic_cast，如果不成功则返回nullptr。

如果有的话，可以这样想。

Type * t1;

static_cast 的 t1 到从它派生的类之一在编译时无法知道，除非对您的程序进行深入分析（显然它不是也不应该这样做），所以即使它最终是更正你没有办法检查。 dynamic_cast 在运行时做额外的工作来检查转换是否成功，因此前缀是动态的。