基类型未转换为派生类型但可以调用其函数和变量

问题描述

据我所知，创建的 base 类型不能在 OOP 上转换为 衍生 类型。但我遇到过这样的事情，我没想到会工作。这是示例类：

class Base {
public: 
    virtual void Call1() { std::cout << "Base call 1" << std::endl; }
    virtual void Call2() { std::cout << "Base call 2" << std::endl; }
};

class Derived : public Base{
public:
    void Call1() { std::cout << "Derived call 1" << std::endl; }
    void Call2() { std::cout << "Derived call 2" << std::endl; }

    void SetAll() { x = 15; y = 16; z = 16; } // Just random numbers
    
    int GetX() { return x; }
    int GetY() { return y; }       
    int GetZ() { return z; }
private:
    int x;
    int y;
    int z;
};

在主程序中：

Base* b1 = new Base;
Derived* d1 = (Derived*)(b1); // This shouldn't be okay as far as i kNow

// How is this part working?
d1->SetAll();
std::cout << d1->GetX() << std::endl;
std::cout << d1->GetY() << std::endl;
std::cout << d1->GetZ() << std::endl;

输出如下：

15
16
16

即使派生类型的大小更大，由于某种原因，即使我没有分配足够的内存，我也可以调用它的函数并操作它的派生类型的变量 strong> 因为 Base 对象的大小较小。那么这段代码是如何工作的？

解决方法

这里发生的事情大部分都在评论中，但有一点我还没有看到：SetAll() 方法如何设置内存，以及在哪里设置它.作为记录，我在下面描述的是可能正在发生的事情，因为您在这里非常喜欢“未定义的行为”。

Derived* d1 = (Derived*)(b1); // This shouldn't be okay as far as i know

正如你所说，这不应该，也不行。 d1 认为它指向一个 Derived 类，但实际上不是。但一切都会表现。正如其他人所说，您实际上已经在指针上执行了 reinterpret_cast。

d1->SetAll();

这里发生的是 SetAll() 方法将设置 内存位置，如果 d1 指向 Derived 的 em>实际 实例。所以你覆盖了你没有分配的内存，但它经常仍然存在。因此，如果 b1 是 0x00004000（或其他），那么 d1->x 是 0x0004004，或 4 个字节（或 8 个，或编译器依赖于它如何布置基类和派生类）超出“开始” Base 类的。如果 d1 实际上指向一个 Derived 就好了，但它指向一个 Base 这意味着它不是指向它“拥有”的内存区域。因此未定义的行为。

std::cout << d1->GetX() << std::endl;
std::cout << d1->GetY() << std::endl;
std::cout << d1->GetZ() << std::endl;

好吧，d1 确实写了到它现在正在寻找的区域 x、y 和 z，所以它会找到它们.问题是它写在它应该写的地方之外。

简短回答：在基类和子类之间进行转换时，如果可以，请使用 dynamic_cast。如果不允许，它将返回 nullptr。