C++运行时static_cast向下转型无构造函数调用及成员值异常问题

问题1：为什么static_cast转型过程中没有任何构造函数被调用？ #

static_cast对指针类型执行向下转型（基类指针转派生类指针）时，仅执行编译期类型合规性检查，以及运行时可选的指针地址偏移调整（多继承场景下），不会创建新的派生类对象，也不会触发任何构造函数逻辑。
你代码里p1指向的是实打实的Parent类实例，内存大小仅够容纳Parent的成员，static_cast<Child*>(p1)只是把这个内存地址强行标记为Child*类型，本质是对原有内存的类型重解释，没有新对象生成，自然不会调用任何构造函数。

注意：你的这个转换本身属于未定义行为，static_cast向下转型的合法前提是：基类指针实际指向的对象就是派生类实例，否则后续访问派生类成员的行为完全不可控。

问题2：为什么派生类成员看起来被初始化为零/随机值？ #

你看到的所有派生类特有的成员值，都不是构造函数初始化的结果，而是内存原有值的直接读取：

• Child类特有的name、age、topology成员的内存地址，都位于Parent类实例内存的后方，你通过temp指针访问这些成员，本质是越界访问不属于当前对象的堆内存。
• 你观察到的指针、int、char成员为0的现象，是Debug编译模式的特性：绝大多数编译器（GCC、MSVC、Clang）的Debug模式下，会将刚分配的堆内存默认填充为0x00，你看到的零值只是内存的默认填充值，不是初始化逻辑的结果。
• 随机字符串的现象是因为std::string是复合类型，越界读取到的内存被强行解释为std::string的内部指针，指向的内存内容是随机的，所以输出为随机字符。

上述现象都是未定义行为的表现，如果你切换为Release模式，或者更换编译器运行，结果可能完全不同：可能出现乱码、程序直接崩溃，也可能读取到其他业务的内存值。

补充说明 #

如果你执行的是值类型转换而非指针转换，比如Child c(*p1)，才会触发你定义的Child(const Parent&)重载构造函数，此时派生类成员会被正常初始化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gabson