std::static_pointer_cast, std::dynamic_pointer_cast, std::const_pointer_cast, std::reinterpret_pointer_cast

 

C++

言語

標準ライブラリヘッダ

フリースタンディング処理系とホスト処理系

名前付き要件

言語サポートライブラリ

コンセプトライブラリ(C++20)

診断ライブラリ

ユーティリティライブラリ

文字列ライブラリ

コンテナライブラリ

イテレータライブラリ

範囲ライブラリ(C++20)

アルゴリズムライブラリ

数値演算ライブラリ

ローカライゼーションライブラリ

入出力ライブラリ

ファイルシステムライブラリ(C++17)

正規表現ライブラリ(C++11)

アトミック操作ライブラリ(C++11)

スレッドサポートライブラリ(C++11)

技術仕様書

 

ユーティリティライブラリ

言語サポート 型サポート (基本型、RTTI、型特性) ライブラリの機能テストマクロ (C++20) 動的メモリ管理 プログラムユーティリティ エラー処理 コルーチンサポート(C++20) 可変長引数関数 launder (C++17) initializer_list (C++11) source_location (C++20) 三方比較 (C++20) three_way_comparablethree_way_comparable_with (C++20)(C++20) strong_ordering (C++20) weak_ordering (C++20) partial_ordering (C++20) common_comparison_category (C++20) compare_three_way_result (C++20) compare_three_way (C++20) strong_order (C++20) weak_order (C++20) partial_order (C++20) compare_strong_order_fallback (C++20) compare_weak_order_fallback (C++20) compare_partial_order_fallback (C++20) is_eqis_neqis_ltis_lteqis_gtis_gteq (C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)

汎用ユーティリティ 日付と時間 関数オブジェクト 書式化ライブラリ(C++20) bitset hash (C++11) integer_sequence (C++14) 関係演算子 (C++20で非推奨) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整数比較関数 cmp_equalcmp_not_equalcmp_lesscmp_greatercmp_less_thancmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) スワップと型操作 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) forward (C++11) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 一般的な語彙の型 pair tuple (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) 初等文字列変換 to_chars (C++17) from_chars (C++17) chars_format (C++17)

 

動的メモリ管理

スマートポインタ unique_ptr (C++11) shared_ptr (C++11) weak_ptr (C++11) auto_ptr (C++17未満) owner_less (C++11) enable_shared_from_this (C++11) bad_weak_ptr (C++11) default_delete (C++11) アロケータ allocator allocator_traits (C++11) allocator_arg_t (C++11) allocator_arg (C++11) uses_allocator (C++11) uses_allocator_construction_args (C++20) make_obj_using_allocator (C++20) uninitialized_construct_using_allocator (C++20) scoped_allocator_adaptor (C++11) pmr::polymorphic_allocator (C++17) メモリリソース pmr::memory_resource (C++17) pmr::get_default_resource (C++17) pmr::set_default_resource (C++17) pmr::new_delete_resource (C++17) pmr::null_memory_resource (C++17) pmr::synchronized_pool_resource (C++17) pmr::unsynchronized_pool_resource (C++17) pmr::monotonic_buffer_resource (C++17) pmr::pool_options (C++17)

未初期化記憶域 uninitialized_copy uninitialized_fill uninitialized_move (C++17) uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) destroy (C++17) destroy_at (C++17) uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_fill_n uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17) destroy_n (C++17) construct_at (C++20) raw_storage_iterator (C++20未満) get_temporary_buffer (C++20未満) return_temporary_buffer (C++20未満) ガベージコレクションサポート declare_reachable (C++11) undeclare_reachable (C++11) declare_no_pointers (C++11) undeclare_no_pointers (C++11) pointer_safety (C++11) get_pointer_safety (C++11) その他 pointer_traits (C++11) to_address (C++20) addressof (C++11) align (C++11) assume_aligned (C++20) C のライブラリ malloc aligned_alloc (C++17) calloc realloc free 低水準のメモリ管理

 

std::shared_ptr

メンバ関数

shared_ptr::shared_ptr

shared_ptr::~shared_ptr

shared_ptr::operator=

変更

shared_ptr::reset

shared_ptr::swap

観察

shared_ptr::get

shared_ptr::operator*shared_ptr::operator->

shared_ptr::operator[] (C++17)

shared_ptr::use_count

shared_ptr::unique (C++20未満)

shared_ptr::operator bool

shared_ptr::owner_before

非メンバ関数

std::swap

make_sharedmake_shared_for_overwrite (C++20)

allocate_sharedallocate_shared_for_overwrite (C++20)

static_pointer_castdynamic_pointer_castconst_pointer_castreinterpret_pointer_cast (C++17)

get_deleter

operator==operator!=operator<operator<=operator>operator>=operator<=> (C++20未満)(C++20未満)(C++20未満)(C++20未満)(C++20未満)(C++20)

operator<<

atomic_xxx 関数 (C++20で非推奨)

std::atomic<std::shared_ptr> (C++20)

std::hash

推定ガイド(C++17)

 

ヘッダ <memory> で定義
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> static_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept;	(1)	(C++11以上)
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> static_pointer_cast(std::shared_ptr<U>&& r )noexcept;	(2)	(C++20以上)
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> dynamic_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept;	(3)	(C++11以上)
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> dynamic_pointer_cast(std::shared_ptr<U>&& r )noexcept;	(4)	(C++20以上)
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> const_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept;	(5)	(C++11以上)
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> const_pointer_cast(std::shared_ptr<U>&& r )noexcept;	(6)	(C++20以上)
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> reinterpret_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept;	(7)	(C++17以上)
template<class T, class U > std::shared_ptr<T> reinterpret_pointer_cast(std::shared_ptr<U>&& r )noexcept;	(8)	(C++20以上)

r の格納されているポインタからキャスト式を使用して取得したポインタを格納する新しい std::shared_ptr のインスタンスを作成します。

r が空であれば、新しい shared_ptr も空になります (格納されるポインタがヌルになるとは限りません)。 そうでなければ、新しい shared_ptr は r の初期値と所有権を共有します。 ただし、 dynamic_pointer_cast によって行われる dynamic_cast がヌルポインタを返した場合は空になります。

Y を typenamestd::shared_ptr<T>::element_type とすると、結果の std::shared_ptr に格納されるポインタはそれぞれ以下を評価することによって取得されます。

1-2)static_cast<Y*>(r.get())

3-4)dynamic_cast<Y*>(r.get()) (dynamic_cast の結果がヌルポインタ値の場合、返される shared_ptr は空になります)

5-6)const_cast<Y*>(r.get())

7-8)reinterpret_cast<Y*>(r.get())

U* から T* への対応するキャストが well-formed でなければ、これらの関数の動作は未定義です。

1-2)static_cast<T*>((U*)nullptr) が well-formed でなければ、動作は未定義です。

3-4)dynamic_cast<T*>((U*)nullptr) が well-formed でなければ、動作は未定義です。

5-6)const_cast<T*>((U*)nullptr) が well-formed でなければ、動作は未定義です。

7-8)reinterpret_cast<T*>((U*)nullptr) が well-formed でなければ、動作は未定義です。

右辺値オーバーロード (2,4,6,8) の呼び出しの後、 r は空となり、 r.get()== nullptr となります。 ただし dynamic_pointer_cast(4) については、 dynamic_cast が失敗した場合は r は変更されません。

(C++20以上)

引数

r

-

変換するポインタ

ノート

式 std::shared_ptr<T>(static_cast<T*>(r.get()))、std::shared_ptr<T>(dynamic_cast<T*>(r.get())) および std::shared_ptr<T>(const_cast<T*>(r.get())) も同じ効果を持つように見えるかもしれませんが、これらはすべて、同じオブジェクトの delete を2回試みることによる未定義動作になりがちです。

実装例

1つめのバージョン
template<class T, class U >std::shared_ptr<T> static_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept{auto p =static_cast<typenamestd::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get());returnstd::shared_ptr<T>(r, p);}
2つめのバージョン
template<class T, class U >std::shared_ptr<T> dynamic_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept{if(auto p =dynamic_cast<typenamestd::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get())){returnstd::shared_ptr<T>(r, p);}else{returnstd::shared_ptr<T>();}}
3つめのバージョン
template<class T, class U >std::shared_ptr<T> const_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept{auto p =const_cast<typenamestd::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get());returnstd::shared_ptr<T>(r, p);}
4つめのバージョン
template<class T, class U >std::shared_ptr<T> reinterpret_pointer_cast(conststd::shared_ptr<U>& r )noexcept{auto p =reinterpret_cast<typenamestd::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get());returnstd::shared_ptr<T>(r, p);}

例

Run this code

#include <iostream>#include <memory>   struct Base {int a;virtualvoid f()const{std::cout<<"I am base!\n";}virtual ~Base(){}};   struct Derived : Base {void f()const override {std::cout<<"I am derived!\n";} ~Derived(){}};   int main(){auto basePtr =std::make_shared<Base>();std::cout<<"Base pointer says: "; basePtr->f();   auto derivedPtr =std::make_shared<Derived>();std::cout<<"Derived pointer says: "; derivedPtr->f();   // static_pointer_cast to go up class hierarchy basePtr = std::static_pointer_cast<Base>(derivedPtr);std::cout<<"Base pointer to derived says: "; basePtr->f();   // dynamic_pointer_cast to go down/across class hierarchyauto downcastedPtr = std::dynamic_pointer_cast<Derived>(basePtr);if(downcastedPtr){std::cout<<"Downcasted pointer says: "; downcastedPtr->f();}   // All pointers to derived share ownershipstd::cout<<"Pointers to underlying derived: "<< derivedPtr.use_count()<<"\n";}

出力:

Base pointer says: I am base! Derived pointer says: I am derived! Base pointer to derived says: I am derived! Downcasted pointer says: I am derived! Pointers to underlying derived: 3

関連項目

コンストラクタ

新しい shared_ptr を構築します (パブリックメンバ関数)