Question

我对dynamic_cast感到非常困惑。 C ++ Primer 和cppreference（规则5）中的内容无法帮助我理解。（推荐比书难得多，我都非常仔细地阅读了它们）

来自 C ++ Primer 5th ：
dynamic_cast<type*>(e)

在所有情况下，e的类型必须是从目标类型公开派生的类类型，目标类型的public基类或与目标类型相同。如果e具有以下类型之一，则强制转换将成功...

这就是我对上面引用的文字的理解方式：

（基类具有虚函数）

dynamic_cast成功：

e是从type继承的公共继承类。 e是孩子。 cast。
e是type的基类吗？ type是孩子。垂头丧气。
e与type相同。边播吗？

示例代码：

#include <iostream>
using namespace std;

struct A {
    virtual void foo() {}
};

struct B : A {

};

struct C : B {

};

int main()
{
    A* pa = new B;
    if (C* pc = dynamic_cast<C*>(pa)) {
        cout << "1";    //B is a base class of C
    }
    return 0;
}

我不明白为什么这次失败会失败，我认为它满足条件2 和规则5）（来自cppreference）。

如果这本书是错误的（再次该死），有人会从cppreference中详细说明rule 5)吗？没有示例我无法完全理解它的意思...

Answer 1

最后一部分是对象的动态类型必须匹配。

在这里，您有一个B指针指向的A。您正在尝试动态地转换指针以获取指向C的指针，但是没有指向的C。因此强制转换失败。

动态强制转换不会创建对象，而只是允许您访问已经存在的对象。调用new B时，它将创建一个B子对象的A对象。它不会创建C对象。

Answer 2

这是cppreference中带有我的注释的规则：

5）如果expression是多态类型Base的指针或引用，并且new_type是对运行时派生的类型的指针或引用检查已执行：

这适用。 B是C的基础。

a）指向/标识的最派生对象检查表达。如果在该对象中表达式指向/引用到Derived的公共基础，并且如果只有一个Derived类型的子对象从由表达式指向/标识的子对象派生，然后强制转换的结果/指向该派生子对象。（这个被称为“下注”。）

pa指向的最引人注意的对象是B类型。

尽管B是C的公共基础，但是pa指向的特定实例不是{{1}的B基础子对象的实例}实例。指向C的实例是一个“具体”对象。因此，这种情况不适用。

一个例子：

b）否则，如果表达式指向/引用到最衍生对象的公共基础，同时大多数派生对象具有类型明确的公共基类派生，转换点的结果/指的是派生（这是被称为“边播”。）

C c; B* bp = &c; // bp points to base subobject of C C* cp = dynamic_cast<C*>(bp); assert(cp); B b2; B* bp2 = &b2; // bp does not point to a base subobject C* cp2 = dynamic_cast<C*>(bp2); assert(!cp2);并不指向基类为pa的大多数派生对象，因此这种情况不适用。

旁投的示例：

c）否则，运行时检查将失败。如果 dynamic_cast用于指针，类型的空指针值返回new_type 。如果将其用于引用，则异常 std :: bad_cast被抛出。

5a和5b都不适用，因此“ c”则为5c。

e与类型相同。边播吗？

不是旁白。边播将在5b中说明。强制转换为相同类型只是一种身份强制转换（非常有用，因此也不是常用术语）。

这本书尝试的条件可能描述了转换是否格式正确。尽管“那么演员将成功” 当然似乎意味着更多。引用的规则不是正确的，用于描述强制转换在运行时是否成功。

如果整个程序格式正确，则编译器必须编译该程序。如果表达式格式错误，则编译器必须给您一条诊断消息，指出您做错了。

您显示的示例程序格式正确，必须成功编译。它确实可以在我的系统上编译。

Answer 3

问题在于语句A* pa = new B;创建了一个B。

但是B不包含C（向下，向上或侧向），因此从pa到C*的动态转换肯定会失败。

Answer 4

在大多数情况下，我会在以前的答案中添加另一种偏方的例子……

struct A {};
struct B { virtual ~B() = default; };
struct C : A, B {};

A *side_cast()
{
    B *obj = new C;
    return dynamic_cast<A *>(obj);
}

以上是合法的“强制转换”，并且不返回null。这表明目标类型都不：

必须是多态的。
必须与* expression 的静态类型相关。

将其强制转换为在运行时成功。

强制转换是格式正确的，而不考虑 expression 所指向的最衍生对象的类型（IOW，{{1}的动态类型} 表达式）继承自目标类型。但是，除非*是动态类型为static_cast<A *>(nullptr) expression 的公共且明确的基类，否则它将返回A。要点是，您可以合法地编写一大堆荒谬的类型转换，例如* –请注意，dynamic_cast<std::tuple<int, float> *>(&std::cin)的类型为std::cin，它是多态的–但是您会得到一个在运行时为空指针。

简单地说，指针之间的std::istream可以完成dynamic_cast可以做的大部分事情（至少，非多态下降*除外），并且当静态类型为{{ 1}} 表达式是多态的，它也可以转换为指向类的任何指针，除了删除 cv-qualifers （static_cast或* ）。但是，强制转换是否实际返回非null取决于上面提到的在运行时检查的特定条件。

_{*禁止这样做的原因是，没有安全的方法可以这样做，并且const应该是安全的。因此，它们使您写volatile来明确表明随后出现的UB是您的错。}

Answer 5

我想在@eerorika 的精彩回答之上加上我的两分钱，主要集中在

<块引用>

如果只有一个派生类型的对象是从表达式指向/标识的子对象派生的，那么....

鉴于以下情况，我认为这是为了防止向下转型：

           Base  
             |
          Derived
          /      \
         |        V 
         |      Right
          \      /
           V    V
         MostDerived

在这种情况下，MostDerived 中有 2 个 Derived 对象。在将指向 MostDerived 实例的 Base 指针转换为 Derived 指针时，编译器不可能知道它指的是哪个 Derived 对象。（MostDerived 引用的那个或 Right 引用的那个。）

事实上，这正是基址访问不明确的情况，会导致编译器警告或编译失败，具体取决于您的实现。

如何使用dynamic_cast正确下调？

5 个答案: