c++ - 当 Derived 仅添加方法时，将 Base 指针转换为 Derived 指针的有效性

Question

首先，这个问题非常类似于 downcasting shared pointer to derived class with additional functionality is ，哪里有好的答案。但我想解释为什么这是有效的(或无效的)以及何时不使用共享指针。所以:

class Base { /* ... */ };

class Derived : public Base
{
public:
    void additionnalFunc(int i){ /* access Base members */ }
};

int main(){
Base b;
Derived* d = (Derived*) &b; // or static_cast ?
d->additionnalFunc(3); // works ok.
}

这与 gcc 的预期一样有效。所以我的问题是它安全/有效吗？使用任何编译器或架构？如果不是，为什么？

为了解释为什么这个问题，这里是上下文。

• 我有“基础”对象。
• 我不能修改基类
• 我有一组需要相同界面的模板化函数作为 Base，除了一些附加功能。
• 我希望能够将此模板库与我的 Base 对象一起使用
• 因为有额外的功能，以上是不可能的。但这些功能很容易从 Base 实现。
• 我还想尽可能高效(避免转换和间接)

所以如果上面的技巧有效，它可能是一个很好的解决方案......但也许有更好的设计来解决这个问题？

Answer 1

这是未定义的行为。它是否在任何给定的编译器上“有效”可能不是重点；一般情况下你不能依赖这个工作。^*

在您所描述的场景中，听起来最好的解决方案就是创建一些将 Base 作为参数的免费函数。当然，如果所需的功能依赖于 protected 成员，那么您就有问题了! (而且我不确定是否有好的解决方案，除了找到一种方法来避免需要此类访问。)

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* 即使您从不更改编译器也是如此。编译器可以自由假设所有代码都是“正确的”，因此对您的代码稍作更改可能会触发优化，从而使上述技巧失效。

(当然，我并不是说这将肯定发生，只是说它可能。)