C++将指向派生类的基类指针转为同基另一派生类指针为何不崩溃

#include <iostream>

class Entity
{
private:
    int entityInt_;

public:
    Entity()
        : entityInt_(0)
    {}

    virtual void print() const
    {
        std::cout << "This is Entity class\n";
    }
};

class Player : public Entity
{
private:
    int playerInt_;

public:
    Player()
        : playerInt_(0)
    {}

    void print() const
    {
        std::cout << "This is Player class\n";
    }
};

class Enemy : public Entity
{
private:
    int enemyInt_;
    double enemyFloat_;

public:
    Enemy()
        : enemyInt_(0), enemyFloat_(0.0)
    {}

    void exclusiveEnemy() const
    {
        std::cout << "This is an exclusive method of Enemy class\n";
    }

    void print() const
    {
        std::cout << "This is Enemy class\n";
    }
};

int main(int argc, const char* argv[])
{
    Entity* actuallyPlayer = new Player();
    Enemy* enemy = static_cast<Enemy*>(actuallyPlayer);

    enemy->print();
    enemy->exclusiveEnemy();
}

你给出的代码本质属于C++未定义行为（Undefined Behavior），看起来运行正常只是特定编译、运行环境下的巧合，不代表代码逻辑合法，换编译选项、编译器或者运行环境随时可能崩溃、输出异常结果。

没有崩溃的具体原因可以分为三点：

• static_cast<Enemy*>(actuallyPlayer)这个向下转型本身就不合法：static_cast做类指针向下转型时不会做运行时类型检查，编译器默认你保证指针指向的内存确实是目标类型Enemy的实例，你现在实际指向的是Player实例，这一步就已经触发未定义行为。
• 调用enemy->exclusiveEnemy()未崩溃的原因：这个方法是非虚成员函数，且实现中没有访问任何Enemy类的非静态成员变量。非虚成员函数本质是带隐式this参数的普通全局函数，只要调用过程中没有读写this指向的内存数据，哪怕this指针指向非法内存，也不会触发访问异常，这里函数只是输出固定字符串，完全没用到成员变量，所以运行正常。
• 调用enemy->print()输出This is Enemy class的原因：print是虚函数，正常来说应该根据对象实际类型的虚表调用对应实现，但你的代码属于未定义行为，编译器有权做任意处理。大概率是你的编译器做了优化，认为通过Enemy*类型指针调用print可以跳过虚表查询，直接静态绑定到Enemy::print实现，所以输出了Enemy的打印内容，这也是未定义行为的一种表现。

如果需要安全做向下转型，应该使用dynamic_cast，会在转型失败时返回空指针（针对指针类型）或者抛出异常（针对引用类型），避免出现这类非法访问问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者David Pérez Sánchez