理解dynamic_cast

本文详细介绍了C++中的dynamic_cast用法,包括其适用范围、如何进行向上和向下转型,以及何时使用dynamic_cast是安全的。通过具体代码示例,展示了在不同情况下dynamic_cast与静态转换的区别。

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dynamic_cast是c++中的一种强制类型转换

1.详细解释

dynamic_cast用于将一个子类对象的指针转换为父类对象的指针或引用(动态转换)

向上转型:子类对象->父类指针/引用(不需要转换)
向下转型:父类对象->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

2、适用范围

(1)dynamic_cast只能用于含有虚函数的类
(2)dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回0

请看下面一段代码:

情景一:

定义继承关系(无虚函数)如下:

class A
{
public:
	void f(){}
};

class B : public A
{};

测试代码如下:

void Test1()
{
	A a;
	B b;
	A* pa = &a;
	B* pb = &b;
	cout << "父类指针a:" << pa<<endl;
	cout << "子类指针b:" <<pb<<endl;
	cout << endl;
	A* paNew1 = dynamic_cast<A*>(pa);
	A* paNew1Static = static_cast<A*>(pa);
	cout << "a:"<<pa << endl;
	cout << "父类指针转换为父类指针(A->A):"<<paNew1 << endl;
	cout << "静态转换:" << paNew1Static << endl;
	cout << endl;
	B* pbNew1 = dynamic_cast<B*>(pb);
	B* pbNew1Static =static_cast<B*>(pb);
	cout <<"b:"<< pb << endl;
	cout <<"子类指针转换为子类指针(B->B):"<< paNew1 << endl;
	cout << "静态转换" << pbNew1Static << endl;
	cout << endl;
	A* paNew2 = dynamic_cast<A*>(pb);//自然的转换
	A* paNew2Static = static_cast<A*>(pb);//自然的转换
	cout <<"b:"<< pb << endl;
	cout << "子类指针转换为父类指针B->A"<<paNew2 << endl;
	cout << "静态转换" << paNew2Static << endl;
	cout << endl;
	A* paNew3 = &b;
	//B* pbNewA = dynamic_cast<B*>(pa);		//编译错误
	//B* pbNewA = dynamic_cast<B*>(paNew3);	//编译错误
	B* pbNewStatic = static_cast<B*>(pa);
	cout << "子类地址:" << pa << endl;		//静态可以
	cout <<"静态转换:由父类转换为子类A->B"<< pbNew1 << endl;
	cout << endl;
}

运行结果如下:



说明:

上述中在无虚函数的继承关系中,在父类指针转换为子类指针时,使用dynamic_cast转换都是编译不通过的,这就说明了(1)dynamic_cast只能用于含有虚函数的类


情景二:

定义继承关系(有虚函数)如下:

class A
{
public:
	virtual void f(){}
};

class B : public A
{};

测试代码如下:

void Test2()
{
	A a;
	B b;
	A* pa = &a;
	B* pb = &b;
	cout << "父类指针a:" << pa<<endl;
	cout << "子类指针b:" <<pb<<endl;
	cout << endl;
	A* paNew1 = dynamic_cast<A*>(pa);
	A* paNew1Static = static_cast<A*>(pa);
	cout << "a:"<<pa << endl;
	cout << "父类指针转换为父类指针(A->A):"<<paNew1 << endl;
	cout << "静态转换:" << paNew1Static << endl;
	cout << endl;
	B* pbNew1 = dynamic_cast<B*>(pb);
	B* pbNew1Static =static_cast<B*>(pb);
	cout <<"b:"<< pb << endl;
	cout <<"子类指针转换为子类指针(B->B):"<< paNew1 << endl;
	cout << "静态转换" << pbNew1Static << endl;
	cout << endl;
	A* paNew2 = dynamic_cast<A*>(pb);//自然的转换
	A* paNew2Static = static_cast<A*>(pb);//自然的转换
	cout <<"b:"<< pb << endl;
	cout << "子类指针转换为父类指针B->A"<<paNew2 << endl;
	cout << "静态转换" << paNew2Static << endl;
	cout << endl;
	A* paNew3 = &b;
	B* pbNewAToB1 = dynamic_cast<B*>(pa);		//编译通过
	B* pbNewAToB2 = dynamic_cast<B*>(paNew3);	//编译通过
	B* pbNewStatic1 = static_cast<B*>(pa);
	B* pbNewStatic2 = static_cast<B*>(paNew3);
	cout << "父类指针(指向父类)地址:" << pa << endl;		
	cout << "父类指针(指向子类)地址:" << paNew3 << endl;
	cout << "动态转换:父类指针(指向父类)转换为子类指针A->B" << pbNewAToB1 << endl;
	cout << "动态转换:父类指针(指向子类)转换为子类指针A->B" << pbNewAToB2 << endl;
	cout <<"静态转换:父类指针(指向父类)转换为子类A->B"<< pbNewStatic1 << endl;
	cout << "静态转换:父类指针(指向父类)转换为子类A->B" << pbNewStatic2 << endl;
	cout << endl;
}
运行结果如下:

说明:(2)dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回0

什么时候dynamic_cast是安全的?如果父类指针或引用指向的是一个子类对象时,这时将指针转换为子类指针是安全的

什么时候不安全?父类的指针或引用没有指向一个子类对象,而是指向一个父类对象的时候,这个指针转换为子类对象将是不安全的

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