Question

此程序运行没有任何异常。你能解释为什么动态演员和静态演员会成功吗？以及C ++如何设法解决所需的虚函数？

class Shape 
    {
    private :
        string helperFunction();

    public : 
        virtual void draw() = 0;
        virtual void type();
    };

void Shape::type()
    {
    cout << "Shape Type";
    }

// ----------------------------------------------------------------------------

class Circle : public Shape
    {
    private: 
    string circlething;

    public :
        virtual void draw();
        virtual void type();
        void CircleFunction();
    };

void Circle::draw()
    {
    cout <<"Circle Draw" << endl;
    }

void Circle::type()
    {
    cout <<"Circle Type" << endl;
    }

void Circle::CircleFunction()
    {
    circlething = "Circle Thing";
    cout << circlething;
    cout << "Circle Function" << endl;
    }


class Square : public Shape
    {
    private :
        string  squarething;
    public :
        virtual void draw();
        virtual void type();
        void SquareFunction();
    };

void Square::draw()
    {
    cout <<"Square Draw" << endl;
    }

void Square::type()
    {
    cout <<"Square Type" << endl;
    }

void Square::SquareFunction()
    {
    squarething = "Square Thing";
    cout << squarething;
    cout << "Square Function" << endl;
    }
// ----------------------------------------------------------------------------


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    vector<Shape *> shapes;
    Circle circle;
    Square square;
    shapes.push_back(&circle);
    shapes.push_back(&square);

    vector<Shape *>::const_iterator i;

    for (i = shapes.begin(); i < shapes.end(); ++i)
        {

        cout << "\n*** Simple Type ***\n" << endl;
        (*i)->type();
        (*i)->draw();

        cout << "---Static Cast Circle--" << endl;
        Circle* circle = static_cast<Circle*>(*i);
        circle->type();
        circle->draw();
        circle->CircleFunction();

        cout << "---Static Cast Square--" << endl;
        Square* square = static_cast<Square*>(*i);
        square->type();
        square->draw();
        square->SquareFunction();

        cout << "---Static Cast Circle to Shape --" << endl;
        Shape* shape1 = static_cast<Shape*> (circle);
        shape1->type();
        shape1->draw();

        cout << "--- Dynamic Cast Circle to Shape --" << endl;
        Shape* shape2 = dynamic_cast<Shape*> (circle);
        shape2->type();
        shape2->draw();

        cout << "--- Static Cast Square to Shape --" << endl;
        Shape* shape3 = static_cast<Shape*> (square);
        shape3->type();
        shape3->draw();

        cout << "--- Dynamic Cast Square to Shape --" << endl;
        Shape* shape4 = dynamic_cast<Shape*> (square);
        shape4->type();
        shape4->draw();

        }
    int x;
    cin >> x;
    return 0;
    }

Answer 1

让我们从为什么它没有抛出任何异常开始，因为它非常简单：dynamic_cast在您尝试转换引用类型时抛出异常，但它失败了。在指针上使用dynamic_cast时，如果成功则返回指针，如果指针失败则返回空指针。

至于为什么你从未收到失败的演员表，你的所有dynamic_cast都 up 层次结构，以产生Shape *。由于所有有问题的对象都是派生自Shape，因此这将始终成功 - 事实上，转换可以隐式完成。

为了演示dynamic_cast真正打算做什么，让我们写一些稍微不同的代码：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class Shape {
public : 
    virtual void draw() = 0;
};

class Circle : public Shape
{
public :
    virtual void draw() { cout << "Circle Draw\n"; }
    void circlefunc() { cout << "circle func\n"; }
};

class Square : public Shape
{
public :
    virtual void draw() { cout << "Square Draw\n"; }
    void squarefunc() { cout << "Square Func\n"; }
};

int main() {
    vector<Shape *> shapes;
    Circle circle;
    Square square;
    shapes.push_back(&circle); // implicit conversion from Circle * to Shape *
    shapes.push_back(&square); // implicit conversion from Square * to Shape *

    Circle *c;
    Square *s;
    for (int i=0; i<shapes.size(); i++) {
        shapes[i]->draw(); // draw polymorphically
        if (c = dynamic_cast<Circle *>(shapes[i])) // try to cast to Circle *
            c->circlefunc();               // if it worked, invoke circlefunc
        else if (s = dynamic_cast<Square *>(shapes[i])) // likewise for square
            s->squarefunc();
    }
    return 0;
}

这次我们使用dynamic_cast从Shape *到Square *或Circle *。当且仅当指针对象的动态类型是该类型时，这将成功。否则它将产生一个空指针。当且仅当我们得到一个非空指针时，我们才调用该特定类型的成员函数。

总结：如果有对派生对象的指针/引用，则可以隐式转换为指向基类的指针。你不需要dynamic_cast（或任何明确的演员表），因为这总是安全的。

当您从指针/引用转换为base以获取指向派生的指针/引用时，然后通常需要使用dynamic_cast。这将基于指针对象的实际类型（即，动态类型）是否是期望目标（或其基础）而成功/失败。在这种情况下，根据您是使用指针还是引用，失败的信号会有所不同。作为参考，失败将引发异常。对于指针，失败将产生空指针。

Answer 2

为什么要这样？ dynamic_cast如果转换失败则返回NULL，它不会为指针抛出异常。

另外，除此之外，它为什么要失败？ Square和Circle都是Shape。演员阵容很好。

由于基本的多态性，输出正如您所见。您有Shape*指向Square对象或Circle对象。 virutal函数调用从最派生的类调用overriden方法。这是OOP的核心方面。

在大多数实现中，这是通过virtual function tables实现的。虽然您有一个Shape*，但该对象包含一个指向内部虚拟函数表的指针。由于该成员在演员表期间不会更改，因此它指向Square或Circle的虚拟功能表，因此可以正确解析调用。

enter image description here

Answer 3

您正在使用dynamic_cast从派生类型转换为基本类型，并且没有歧义。你为什么期望失败？此外，在指针上使用dynamic_cast不会抛出异常（而是返回NULL）。在类型引用之间进行转换时，它可能会抛出异常。

由于构建简单类的方式，static_cast成功了。由于CircleFunction()和SquareFunction()实际上并没有尝试访问任何无效的类成员变量，因此程序能够成功运行（幸运的是），使用static_cast在类型之间错误地转换不是你应该做的事情。

Answer 4

简短回答：当您在Circle指针上执行static_cast<Square>并在Square指针上执行static_cast<Circle>时，您已经进入未定义行为。几乎任何事情都可能发生在那一点上。

此外，当您调用dynamic_cast时，如果您正在转换为指针，它可能会失败并返回NULL。如果您要转换为引用，它只会抛出异常。此外，编译器可以选择用编译时替换dynamic_cast，如果它在编译时知道没有歧义（这是这种情况，因为你是从child-＆gt; parent转换）。

你得到的输出是因为这些类彼此相似，但是当演员表不合法时，他们仍设法工作。鉴于未定义的行为，如果您继续进行更改，则无法依赖它。

dynamic_cast和static_cast的奇怪行为

4 个答案: