1 用法介绍
参考:
http://baike.baidu.com/link?url=lwqlXGEAznkWAc26v929RfiiTY67x6OwVrm-VMpx99LElkrqiTyd1FlLISPVcht3BfmoW4TqxgJi10gl0PJSe_
dynamic_cast < type-id > ( expression)
该运算符把expression转换成type-id类型的对象。Type-id必须是类的指针、类的引用或者void*;
如果type-id是类指针类型,那么expression也必须是一个指针,如果type-id是一个引用,那么expression也必须是一个引用。
dynamic_cast运算符可以在执行期决定真正的类型。如果downcast是安全的(也就说,如果基类指针或者引用确实指向一个派生类对象)这个运算符会传回适当转型过的指针。如果downcast不安全,这个运算符会传回空指针(也就是说,基类指针或者引用没有指向一个派生类对象)。
dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换,还可以用于类之间的交叉转换。
在类层次间进行上行转换时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;
在进行下行转换时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全。
2 特别注意
参考:http://blog.csdn.net/wingfiring/article/details/633033
dynamic_cast依赖于RTTI信息,其次,在转换时,dynamic_cast会检查转换的source对象是否真的可以转换成target类型,这种检查不是语法上的,而是真实情况的检查。
先看RTTI相关部分,通常,许多编译器都是通过vtable找到对象的RTTI信息的,这也就意味着,如果基类没有虚方法,也就无法判断一个基类指针变量所指对象的真实类型, 这时候,dynamic_cast只能用来做安全的转换,例如从派生类指针转换成基类指针.而这种转换其实并不需要dynamic_cast参与.
也就是说,dynamic_cast是根据RTTI记载的信息来判断类型转换是否合法的.
3 向上转换是一种隐式转换,此时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的
参考:http://blog.csdn.net/hustyangju/article/details/23847265
在多层次继承关系中,如果子类是以public的方式继承父类的,子类保留了父类的大部分成员。根据类型兼容原则:
(1)派生类的对象可以隐含转换为基类的对象
(2)派生类的对象可以初始化基类的引用
(3)派生类的指针可以隐含转换为基类的指针
当然,这个过程会发生切割,毕竟子类比父类多了一些自己的东西。基于类型兼容原则,可以使用同一的函数形参(基类对象的指针或者引用)来实现多态,但是,只能使用从基类继承的成员。
4 详细介绍参考:MSDN:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/cby9kycs.aspx
dynamic_cast < type-id > ( expression )
// 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); }
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。
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。
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。
5 实例
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