C++中针对虚基类的static_cast是否会触发运行时vptr查询？

假设有如下代码：

struct Granny {
  int g;
};
struct Mom : virtual Granny {
  int m;
};
struct Son : Mom {
  int s;
};

int main() {
  int x;
  std::cin >> x;
  Mom* mom = (x ? new Son : new Mom);
  Granny* granny = static_cast<Granny*>(mom);
}

这些类并非多态类（Granny没有虚函数），但根据x的取值，mom指针指向的对象内存布局会有所不同：Granny子对象相对于对象起始地址的偏移量为16字节或12字节。

问题：此处的static_cast是否不会执行“简单指针移位”，而是编译为“解引用mom对象的vptr（虚表指针），通过索引查找虚偏移量，最终按该偏移量调整指针”的逻辑？即static_cast会增加两个额外的运行时操作吗？如果不是，请解释实际发生的行为。

是的，这里的static_cast不会是编译期固定的指针移位，而是会触发运行时的虚表查询操作，具体逻辑和你描述的一致：

1. 解引用mom指针指向对象的vptr，获取对应的虚表地址；
2. 从虚表的特定位置读取Granny子对象相对于当前对象起始地址的偏移量；
3. 用该偏移量调整mom指针，得到最终的Granny*指针。

之所以需要运行时操作，核心原因是虚拟继承的特性：当类使用虚拟继承时，虚拟基类子对象的偏移量不是固定的——它取决于实际创建的对象类型（这里可能是Mom或Son）。编译期无法预知x的取值，也就无法确定mom实际指向的对象类型，自然没法硬编码一个固定的偏移量。

另外要注意：哪怕Granny本身没有虚函数，只要类（Mom）使用了虚拟继承，编译器就会在Mom和Son的对象中插入vptr，这个vptr的作用之一就是存储虚拟基类的偏移信息，用于这种跨类型的指针转换。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gh_shark