C++指针的动态转换

最新推荐文章于 2025-01-27 11:02:52 发布

Sarkuya

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分类专栏： C++ 文章标签： c++ iterator vector delete class 编译器

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您的一个老客户来找您，需要使用vector来管理众多具有继承关系的类。先有以下三个类。

class Person {

public:

string name;

Person() : name("Person") {}

};

class Male : public Person {

public:

bool taller;

Male() : taller(true) { name = "Male"; }

};

class Female : public Person {

public:

bool taller;

Female() : taller(false) { name = "Female"; }

};

Male及Female类均继承于Person，且与基类Person相比，多了一个taller字段。可别小看了这个简单的taller字段，正是它才会有了此段令人愉悦的经历。此是后话，下文再表。

暂且不管是否有这样的需要，反正客户要求将Person、Male及Female这三个类均放在一个集合中。于是便用vector来管理。客户再提出具体要求，必须使用vector<Person>来统一管理，这样便可应用一些设计模式来简化维护。Design Pattern一书是谁写的？贻害不浅啊！

vector<Person> persons;

Person person;

persons.push_back(person);

Male male1;

persons.push_back(male1);

Male male2;

persons.push_back(male2);

Female female;

persons.push_back(female);

客户说了，我要看这些个人中，哪些人地taller为真。这还不简单吗，直接就可告诉你，Male的taller为真。客户又说了，你说了不算，代码才是本质。客户的文化层次越高，码表劳工的饭碗就越不好端。

“Mmm, select * from persons where taller = ‘true’. ABC…这又不是数据库！”尽管抱怨，迫于3.15的强大监督威力，您被迫妥协。

for (vector<Person>::const_iterator iter = persons.begin(); iter != persons.end(); iter++) {

if (iter->taller) {

…

}

慢着，编译器说，taller不是Person的成员。我知道不是，可我也push_back(male1)、push_back(female)了啊。您先搬出RTTI大法验明正身。

for (vector<Person>::const_iterator iter = persons.begin(); iter != persons.end(); iter++) {

cout << typeid(*iter).name() << endl;

}

Person

…

电脑可是一点也不含糊，可也太不通情达理了。在您push_back(male1)、push_back(female)等过程中，由于vector使用了Person模板，电脑已经自动隐式地将Male及Female类型转换为Person类型了。这种向上转换，使得Male及Female的taller字段丢失。我把它的类型转换回Male及FeMale不就行了？

static_cast虽属显式转换，但其最主要的功能还是用于屏蔽编译器进行隐式转换时的警告信息；const_cast只用于加上常量特性；reinterpret_cast虽然功力强大，但它也可将狸猫解释为太子。显然这些都不适用。剩下的只有dynamic_cast了。而dynamic_cast主要是对具有上下级层次结构的指针或引用进行转换。看来这里可以适用，但需要先将vector的模板改为指向Person的指针。

vector<Person*> vpPersons;

Person person;

Person* pPerson = &person;

vpPersons.push_back(pPerson);

Male male1;

Person* pMale = &male1;

vpPersons.push_back(pMale);

Female female;

Female* pFemale = &female;

vpPersons.push_back(pFemale);

但显然，由于vpPersons初始化的代码放在一个代码块中，在堆(heap)上创建的变量会自动消失，只有保存存放于栈(stack)上变量的指针才是安全可靠的。

vector<Person*> vpPersons;

Person* pPerson = new Person();

vpPersons.push_back(pPerson);

Male* pMale1 = new Male();

vpPersons.push_back(pMale1);

Female* pFemale = new Female();

vpPersons.push_back(pFemale);

OK，不是冤家不聚头，new与delete从来就是相儒以沫，骨肉不分离。尽管现在内存很便宜，但内存泄漏的罪名，我们是担当不起的。

for (vector<Person*>::size_type i = 0; i < _vpPersons.size(); i++) {

delete _vpPersons[i];

_vpPersons[i] = NULL;

}

戏台搭好了，好戏要上演了。程序运行得好似正常，但程序结束时电脑总是用一个很低沉的重低音“砰”来打破您美好的幻想，而这种声音无疑也必会将客户的野性完全引发出来。“Something must be wrong.”

问题出在

delete _vpPersons[i];

上面。

我们在通过删除一个指针来释放相应内存，而指针不仅仅指定特定的内存地址，它也是有范围的。指向char型与指向int型的指针虽可同时指向同一地址，但取出内存地址中的内容却是不一样。如果召唤出的是一个一米左右的人，即是小孩；如果是一个一米六七以上的人，那是成人。虽然我们使用vector<Person*>来统一管理众多指针，但C++在保存指针时，还是留了一手，悄悄保留了指针的原型，以保证在取出内容及释放空间时不出任何差错。

在程序中，当删除指针时，C++自动调用dynamic_cast将指针转换回其原有的类型。而对于继承关系的类，dynamic_cast的唯一要求是基类必须有一个虚函数。由于我们的Person类尚未达到此要求，因此，C++（其实是M$）用这种极其特别的方式“提醒”您。显而易见，您需要在Person类中加上一个虚函数。