C++ 中dynamic_cast<>的使用方法

本文详细介绍了C++中dynamic_cast操作符的使用方法及其注意事项。dynamic_cast用于在继承层次结构中安全地转换指针和引用类型,当转换失败时,对于指针它返回nullptr,而对于引用则抛出异常。文章通过示例代码展示了正确使用dynamic_cast的方法。

/*这是从网上摘下的例子,主要讲述了 dynamic_cast<> 的使用方法。*/
/*
作用:将一个基类对象指针(或引用)cast到继承类指针,dynamic_cast会根据基类指针是否真正指向继承类指针来做相应处理,
       即会作一定的判断。
       对指针进行dynamic_cast,失败返回null,成功返回正常cast后的对象指针;
       对引用进行dynamic_cast,失败抛出一个异常,成功返回正常cast后的对象引用。
 
注意:dynamic_cast在将父类cast到子类时,父类必须要有虚函数。例如在下面的代码中将CBasic类中的test函数不定义成
       virtual时,编译器会报错:error C2683: dynamic_cast : “CBasic”不是多态类型
 
对编译器的要求:
       dynamic_cast<> 会用到RTTI技术,因此需要启动“运行时类型信息”这一选项,而在VC.net 2003中默认是关闭的。
       所以需要人为的启动这一选项。否则编译器会报下面的警告:
 
         warning C4541: “dynamic_cast”用在了带 /GR- 的多态类型“CBasic”上;
       可能导致不可预知的行为从而导致程序在运行时发生异常。
该设置在 Project->Setting中 C/C++ -> C++ Language中设置。
*/
 
#include <iostream>
using namespace std;
 
class CBasic
{
public:
     virtual int test(){return 0;} // 一定要是 virtual
};
 
class CDerived : public CBasic
{
public:
     virtual int test(){    return 1;}
};
 
int main()
{
     CBasic        cBasic;
     CDerived    cDerived;
     
     CBasic * pB1 = new CBasic;
     CBasic * pB2 = new CDerived;
 
     //dynamic cast failed, so pD1 is null.
     CDerived * pD1 = dynamic_cast<CDerived * > (pB1);   
                 
     //dynamic cast succeeded, so pD2 points to  CDerived object                                        
     CDerived * pD2 = dynamic_cast<CDerived * > (pB2);   
     
     //dynamci cast failed, so throw an exception.            
//    CDerived & rD1 = dynamic_cast<CDerived &> (*pB1);   
 
//dynamic cast succeeded, so rD2 references to CDerived object.
     CDerived & rD2 = dynamic_cast<CDerived &> (*pB2);   
 
     return 0;
}

转自论坛的文章,地址http://bbs.byr.cn/#!article/SoftDesign/14689,使用中发现红字部分以前没注意过

<think>我们正在讨论dynamic_cast,它是C++中用于运行时类型识别(RTTI)的一种运算符。 主要用途:在继承层次结构中进行安全的向下转型(从基类指针/引用转换为派生类指针/引用)。 注意:dynamic_cast需要基类至少有一个虚函数(多态类型),否则编译会失败。 使用方式: 1. 指针类型转换:如果转换失败,返回空指针。 2. 引用类型转换:如果转换失败,抛出std::bad_cast异常。 下面给出代码示例:</think>`dynamic_cast` 是 C++ 中用于处理多态类型转换的运算符,它在运行时检查类型转换的安全性。以下是详细解释和用法: ### 基本用法 ```cpp class Base { public: virtual ~Base() {} // 必须至少有一个虚函数 }; class Derived : public Base {}; int main() { Base* basePtr = new Derived(); // 安全向下转型 Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr); if (derivedPtr) { // 转换成功 } else { // 转换失败(返回nullptr) } delete basePtr; return 0; } ``` ### 关键特性 1. **运行时类型检查 (RTTI)** - 需要启用 RTTI(编译器默认开启) - 使用 `typeid` 运算符实现类型检查 2. **转换结果** - 指针转换:失败返回 `nullptr` - 引用转换:失败抛出 `std::bad_cast` 异常 ```cpp try { Derived& derivedRef = dynamic_cast<Derived&>(*basePtr); } catch (const std::bad_cast& e) { // 处理转换失败 } ``` 3. **必要条件** - 基类必须至少有一个虚函数(多态类型) - 类层次结构必须公开继承 ### 典型应用场景 1. **安全向下转型** ```cpp class Animal { public: virtual ~Animal() {} }; class Dog : public Animal { public: void bark() { /*...*/ } }; void process(Animal* animal) { if (Dog* dog = dynamic_cast<Dog*>(animal)) { dog->bark(); // 安全调用派生类方法 } } ``` 2. **交叉转换(多重继承)** ```cpp class A { virtual ~A() {} }; class B { virtual ~B() {} }; class C : public A, public B {}; A* a = new C(); B* b = dynamic_cast<B*>(a); // 成功转换到兄弟基类 ``` ### 性能与注意事项 1. **性能开销** - 运行时类型检查比 `static_cast` 慢约 10-100 倍 - 避免在性能关键路径中使用 2. **设计替代方案** - 优先使用虚函数实现多态行为 - 考虑访问者模式等设计模式 ```cpp class Visitor { public: virtual void visit(Dog* dog) = 0; virtual void visit(Cat* cat) = 0; }; class Animal { public: virtual void accept(Visitor& v) = 0; }; ``` ### 错误用法示例 ```cpp // 错误:非多态类型转换 class NonPolymorphicBase {}; class Derived : public NonPolymorphicBase {}; NonPolymorphicBase* b = new Derived(); Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(b); // 编译错误! // 错误:私有继承转换 class PrivateDerived : private Base {}; Base* b = new PrivateDerived(); Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(b); // 失败! ```
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