将基实例指针转换为派生实例指针是否合法？ （实例不是派生实例）

Question

我想以非限定方式（为什么？宏巫术）从班级本身外部访问Base 班级成员。策略是在Derived 类中执行此操作，并将指向Base 的指针转换为指向Derived 的指针（即使实例不是 Derived）。

就我的尝试而言，代码可以正确编译和运行：这是标准还是意外（以及标准的 UB）？ coliru link

#include<iostream>

struct Base{
    int a=3;
};

struct Derived: public Base{
    int getA(){
        // this scope has unqualified access to Base class members
        return a;
    }
};

int main(void){
    Base b;
    std::cerr<<((Derived*)(&b))->getA()<<std::endl;
}

Answer 1

如果&b 指向的对象实际上不是Derived 对象的子对象，则转换(Derived*)(&b) 将等效于具有未定义行为的static_cast<Derived*>(&b)。请参阅当前 C++ 标准草案的[static.cast]/11（等效语言至少从 C++11 开始就存在）。

因此，您的程序具有未定义的行为，因为根本没有创建任何 Derived 对象，并且 b 不是 Derived 对象的子对象。

请注意，cppreference page on static_cast 并未明确说明强制转换本身具有未定义的行为，但正如上面引用的那样。

Answer 2

我猜你的代码会运行良好。因为它确实有“a”成员变量。

struct Derived: public Base{
    int c;
    int getA(){
        // this scope has unqualified access to Base class members
        return a;
    }
    int getC(){            
        return c;
    }
};

int main(void){
    Base b;
    std::cerr<<((Derived*)(&b))->getC()<<std::endl;
} 

上面的代码会出错，因为变量“b”中没有“c”成员，其类型是真正的基类。函数指针调用的函数getB，它不属于任何实例变量，所以不会发生。