c++ - 涉及虚继承的时候为什么不能用static_cast来向下转型呢？

Question

考虑以下代码:

struct Base {};
struct Derived : public virtual Base {};

void f()
{
    Base* b = new Derived;
    Derived* d = static_cast<Derived*>(b);
}

标准 ([n3290: 5.2.9/2]) 禁止这样做，因此代码无法编译，因为 Derived virtually 继承自 Base。从继承中删除 virtual 使代码有效。

这条规则存在的技术原因是什么？

Answer 1

技术问题是无法根据 Base* 计算出 Base 子对象的开始与派生 对象。

在您的示例中，它看起来没问题，因为只有一个类具有 Base 基类，因此继承是虚拟的似乎无关紧要。但是编译器不知道是否有人定义了另一个 class Derived2 : public virtual Base, public Derived {}，并且正在转换一个指向 Base 的 Base* 的子对象。通常[*]，Derived2 中Base 子对象和Derived 子对象之间的偏移量可能与Base 子对象和最派生类型为 Derived 的对象的完整 Derived 对象，正是因为 Base 是虚拟的继承。

因此，无法知道完整对象的动态类型，以及您提供的指针与所需结果之间的不同偏移量，具体取决于该动态类型是什么。因此类型转换是不可能的。

您的 Base 没有虚函数，因此也没有 RTTI，因此肯定无法判断完整对象的类型。即使 Base 确实有 RTTI(我不立即知道为什么)，类型转换仍然被禁止，但我猜想在这种情况下没有检查 dynamic_cast 是可能的。

[*] 我的意思是，如果这个例子不能证明这一点，那么继续添加更多的虚拟继承，直到你发现偏移量不同的情况;-)