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dynamic_cast 运算符

时间:2019-10-07 10:14:29来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:78次「手机版」
　

dynamic_cast

dynamic_cast 运算符

Visual Studio 2015

其他版本

若要了解有关 Visual Studio 2017 RC 的最新文档，请参阅 Visual Studio 2017 RC 文档。

将操作数 expression 转换成类型为type-id 的对象。

 

语法

  
dynamic_cast < type-id > ( expression )

 

备注

type-id 必须是一个指针或引用到以前已定义的类类型的引用或“指向 void 的指针”。 如果 type-id 是指针，则expression 的类型必须是指针，如果 type-id 是引用，则为左值。

有关静态和动态强制转换之间区别的描述，以及各在什么情况下适合使用，请参见 static_cast。

在托管代码中的 dynamic_cast的行为中有两个重大更改。

  • 为指针的dynamic_cast 对指向装箱的枚举的基础类型的指针将在运行时失败，则返回 0 而不是已转换的指针。

  • dynamic_cast 将不再引发一个异常，当 type-id 是指向值类型的内部指针，则转换在运行时失败。该转换将返回 0 指示运行值而不是引发。

如果 type-id 是指向 expression的明确的可访问的直接或间接基类的指针，则结果是指向 type-id 类型的唯一子对象的指针。 例如：

// dynamic_cast_1.cpp  
// compile with: /c  
class B { };  
class C : public B { };  
class D : public C { };  
  
void f(D* pd) {  
   C* pc = dynamic_cast<C*>(pd);   // ok: C is a direct base class  
                                   // pc points to C subobject of pd   
   B* pb = dynamic_cast<B*>(pd);   // ok: B is an indirect base class  
                                   // pb points to B subobject of pd  
}

此转换类型称为“向上转换”，因为它将在类层次结构上的指针，从派生的类移到该类派生的类。 向上转换是一种隐式转换。

如果 type-id 为 void*，则做运行时进行检查确定 expression的实际类型。 结果是指向 by expression 的完整的对象的指针。 例如：

// dynamic_cast_2.cpp  
// compile with: /c /GR  
class A {virtual void f();};  
class B {virtual void f();};  
  
void f() {  
   A* pa = new A;  
   B* pb = new B;  
   void* pv = dynamic_cast<void*>(pa);  
   // pv now points to an object of type A  
  
   pv = dynamic_cast<void*>(pb);  
   // pv now points to an object of type B  
}

如果 type-id 不是 void*，则做运行时进行检查以确定是否由 expression 指向的对象可以转换为由 type-id指向的类型。

如果 expression 类型是 type-id类型的基类，则做运行时检查来看是否 expression 确实指向 type-id类型的完整对象。 如果为 true，则结果是指向 type-id类型的完整对象的指针。 例如：

// dynamic_cast_3.cpp  
// compile with: /c /GR  
class B {virtual void f();};  
class D : public B {virtual void f();};  
  
void f() {  
   B* pb = new D;   // unclear but ok  
   B* pb2 = new B;  
  
   D* pd = dynamic_cast<D*>(pb);   // ok: pb actually points to a D  
   D* pd2 = dynamic_cast<D*>(pb2);   // pb2 points to a B not a D  
}

此转换类型称为“向下转换”，因为它将在类层次结构下的指针，从给定的类移到该类派生的类。

对于多重继承，引入多义性的可能性。 考虑下图中显示的类层次结构。

对于 CLR 类型，如果转换可以隐式执行，则 dynamic_cast 结果为 no-op，如果转换失败，则 MSIL isinst 指令将执行动态检查并返回 nullptr。

以下示例使用 dynamic_cast 以确定一个类是否为特殊类型的实例：

// dynamic_cast_clr.cpp  
// compile with: /clr  
using namespace System;  
  
void printObjectType( Object^o ) {  
   if( dynamic_cast<String^>(o) )  
      console::WriteLine("Object is a String");  
   else if( dynamic_cast<int^>(o) )  
      Console::WriteLine("Object is an int");  
}  
  
int main() {  
   Object^o1 = "hello";  
   Object^o2 = 10;  
  
   PrintObjectType(o1);  
   PrintObjectType(o2);  
}

显示多重继承的类层次结构

显示多继承的类层次结构

指向类型 D 对象的指针可以安全地强制转换为 B 或 C。 但是，如果 D 强制转换为指向 A 对象的指针，会导致 A 的哪个实例？ 这将导致不明确的强制转换错误。 若要避免此问题，可以执行两个明确的转换。 例如：

// dynamic_cast_4.cpp  
// compile with: /c /GR  
class A {virtual void f();};  
class B {virtual void f();};  
class D : public B {virtual void f();};  
  
void f() {  
   D* pd = new D;  
   B* pb = dynamic_cast<B*>(pd);   // first cast to B  
   A* pa2 = dynamic_cast<A*>(pb);   // ok: unambiguous  
}

当使用虚拟基类时，其他多义性问题会被引入。 考虑下图中显示的类层次结构。

显示虚拟基类的类层次结构

显示虚拟基类的类层次结构

在此层次结构中，A 是虚拟基类。 对于虚拟基类的定义，请参见 虚拟基类。 给定一个 E 类实例和一个指向 A 子对象的指针，指向 B 指针的 dynamic_cast 将失败于多义性。 必须先将强制转换回完整 E 对象，然后以明确的方式反向沿层次结构，到达正确的 B 对象。

考虑下图中显示的类层次结构。

显示重复基类的类层次结构

显示重复基类的类层次结构

给定一个 E 类型的对象和一个指向 D 子对象的指针，从 D 子对象定位到最左侧的 A 子对象，可进行三个转换。 可以从 D 指针到 E 指针执行 dynamic_cast 转换，然后从 E 到 B 执行转换（dynamic_cast 或隐式转换），最后从 B 到 A 执行隐式转换。 例如：

// dynamic_cast_5.cpp  
// compile with: /c /GR  
class A {virtual void f();};  
class B : public A {virtual void f();};  
class C : public A { };  
class D {virtual void f();};  
class E : public B, public C, public D {virtual void f();};  
  
void f(D* pd) {  
   E* pe = dynamic_cast<E*>(pd);  
   B* pb = pe;   // upcast, implicit conversion  
   A* pa = pb;   // upcast, implicit conversion  
}

dynamic_cast 运算符还可以使用执行 “相互转换”。使用同一个类层次结构可能进行指针转换，例如： 从B 子对象转换到D子对象（只要整个对象是类转换型E。

考虑相互转换，实际上从指针转换到 D 到指针到最左侧的 A 子对象只要两个步骤。 可以从 D 到 B 执行相互转换，然后从 B 到 A 执行隐式转换。 例如：

// dynamic_cast_6.cpp  
// compile with: /c /GR  
class A {virtual void f();};  
class B : public A {virtual void f();};  
class C : public A { };  
class D {virtual void f();};  
class E : public B, public C, public D {virtual void f();};  
  
void f(D* pd) {  
   B* pb = dynamic_cast<B*>(pd);   // cross cast  
   A* pa = pb;   // upcast, implicit conversion  
}

通过 dynamic_cast 将 null 指针值转换到目标类型的 null 指针值。

当您使用 dynamic_cast < type-id > ( expression )时，如果expression无法安全地转换成类型 type-id，则运行时检查会引起变换失败。 例如：

// dynamic_cast_7.cpp  
// compile with: /c /GR  
class A {virtual void f();};  
class B {virtual void f();};  
  
void f() {  
   A* pa = new A;  
   B* pb = dynamic_cast<B*>(pa);   // fails at runtime, not safe;  
   // B not derived from A  
}

指针类型的非限定转换的值是 null 指针。 引用类型的非限定转换会引发 bad_cast 异常。 如果 expression 不指向也不引用有效的对象，则__non_rtti_object 异常引发。

有关异常 __non_rtti_object 的解释，请参见 typeid。

 

示例

以下示例创建基类（结构 A）指针，为一个对象（结构 C）。这以及在该情况是虚函数，启用运行时多态性。

该示例也在层次结构中调用非虚函数。

// dynamic_cast_8.cpp  
// compile with: /GR /EHsc  
#include <stdio.h>  
#include <iOStream>  
  
struct A {  
    virtual void test() {  
        printf_s("in A\n");  
   }  
};  
  
struct B : A {  
    virtual void test() {  
        printf_s("in B\n");  
    }  
  
    void test2() {  
        printf_s("test2 in B\n");  
    }  
};  
  
struct C : B {  
    virtual void test() {  
        printf_s("in C\n");  
    }  
  
    void test2() {  
        printf_s("test2 in C\n");  
    }  
};  
  
void Globaltest(A& a) {  
    try {  
        C &c = dynamic_cast<C&>(a);  
        printf_s("in GlobalTest\n");  
    }  
    catch(std::bad_cast) {  
        printf_s("Can't cast to C\n");  
    }  
}  
  
int main() {  
    A *pa = new C;  
    A *pa2 = new B;  
  
    pa->test();  
  
    B * pb = dynamic_cast<B *>(pa);  
    if (pb)  
        pb->test2();  
  
    C * pc = dynamic_cast<C *>(pa2);  
    if (pc)  
        pc->test2();  
  
    C constack;  
    Globaltest(ConStack);  
  
   // will fail because B knows nothing about C  
    B BonStack;  
    Globaltest(BonStack);  
}

in C

test2 in B

in GlobalTest

Can't cast to C

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