dynamic_cast 转换
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沿继承层级向上、向下及侧向，安全地转换到其他类的指针和引用。
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[编辑]语法
dynamic_cast<目标类型>(表达式) | |||||||||
| 目标类型 | - | 指向完整类类型的指针，到完整类类型的引用，或指向（可有 cv 限定的）void 的指针 |
| 表达式 | - | 如果目标类型 是引用，那么是完整类类型的左值(C++11 前)泛左值(C++11 起)表达式，如果目标类型 是指针，那么是指向完整类类型的指针纯右值 |
[编辑]解释
为描述方便起见，“表达式 或结果是到 T 的引用”表示“它是 T 类型的泛左值”，这遵循 decltype 的约定(C++11 前)。
只有下列转换在不移除常量性（或易变性）的场合才能用 dynamic_cast 进行。
1) 如果表达式 的类型刚好是目标类型 或目标类型 的更少 cv 限定版本，那么结果是表达式 具有目标类型 类型的值。也就是说，dynamic_cast 可以用来添加常量性。隐式转换和 static_cast 也能进行此转换。
2) 如果目标类型 是“到（可有 cv 限定的）
Base 的指针”、表达式 的类型是“到（可有 cv 限定的）Derived 的指针”，并且 Base 是 Derived 的基类，那么： - 如果表达式 是空指针值，那么结果也是空指针值。
- 否则，结果是到表达式 指向的
Derived对象的唯一Base子对象的指针。换言之，dynamic_cast 可以用于从派生类到基类向上转换指针。隐式转换和 static_cast 也能进行此转换。
3) 如果目标类型 是“到（可有 cv 限定的）
Base 的引用”、表达式 的类型是“到（可有 cv 限定的）Derived 的引用”，并且 Base 是 Derived 的基类，那么结果是到表达式 指向的 Derived 对象的唯一 Base子对象的引用。换言之，dynamic_cast 可以用于从派生类到基类向上转换引用。隐式转换和 static_cast 也能进行此转换。b) 否则，会进行运行时检查以确认表达式 指向/引用的对象是否可以转换到目标类型 指向/引用的类型。
i) 在表达式 指向/引用的最终派生对象中，如果表达式 指向/引用某个目标类型 类型对象的某个公开基类子对象，并且只有一个目标类型 对象从该子对象派生，那么转换结果会指向/引用该 目标类型 对象。换言之，dynamic_cast 可以用于从基类到派生类的向下转换。
ii) 否则，如果表达式 指向/引用某个最终派生对象的公开基类子对象，并且该最终派生对象拥有无歧义公开基类目标类型 ，那么转换结果会指向/引用该最终派生对象的 目标类型 子对象。换言之，dynamic_cast 可以用于在同一基类的两个派生类型之间的横跨转换（或侧向转换）。
iii) 否则，运行时检查失败。
- 如果目标类型 是指针类型，那么就会返回目标类型 类型的空指针值。
- 如果目标类型 是引用类型，那么就会抛出可以与 std::bad_cast 类型处理块匹配的异常。
当在构造函数或析构函数中（直接或间接地）使用 dynamic_cast，且表达式 指代正在构造/销毁的对象时，该对象被认为是最终派生对象。如果目标类型 不是到构造函数/析构函数自身的类或它的基类的指针或引用，那么行为未定义。
与其他转换表达式相似：
| (C++11 前) |
| (C++11 起) |
[编辑]注解
static_cast 也能用来进行向下转换，它不会有运行时检查的开销，但只有在程序（通过某些其他逻辑）能够保证表达式 指向的对象肯定是 Derived 时才是安全的。
某些形式的 dynamic_cast 依赖于运行时类型鉴别，即编译的程序中关于每个多态类的信息。编译器通常有选项禁用此信息。
[编辑]关键词
[编辑]示例
运行此代码
#include <iostream> struct V {virtualvoid f(){}// 必须为多态，以使用带运行时检查的 dynamic_cast}; struct A :virtual V {}; struct B :virtual V { B(V* v, A* a){// 构造中转换（见后述 D 的构造函数中的调用）dynamic_cast<B*>(v);// 良好定义：v 有类型 V*，V 是 B 的基类，产生 B*dynamic_cast<B*>(a);// 未定义行为：a 有类型 A*，A 不是 B 的基类}}; struct D : A, B { D(): B(static_cast<A*>(this), this){}}; struct Base {virtual ~Base(){}}; struct Derived: Base {virtualvoid name(){}}; int main(){ D d;// 最终派生对象 A& a = d;// 向上转换，可以用 dynamic_cast，但不是必须的 [[maybe_unused]] D& new_d =dynamic_cast<D&>(a);// 向下转换[[maybe_unused]] B& new_b =dynamic_cast<B&>(a);// 侧向转换 Base* b1 = new Base;if(Derived* d =dynamic_cast<Derived*>(b1); d != nullptr){std::cout<<"成功从 b1 向下转换到 d\n"; d->name();// 可以安全调用} Base* b2 = new Derived;if(Derived* d =dynamic_cast<Derived*>(b2); d != nullptr){std::cout<<"成功从 b2 向下转换到 d\n"; d->name();// 可以安全调用} delete b1; delete b2;}
输出：
成功从 b2 向下转换到 d
[编辑]缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
| 缺陷报告 | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| CWG 1269 | C++11 | 在目标类型 是右值引用类型时不会为亡值表达式 进行运行时检查 | 此时会进行运行时检查 |
| CWG 2861 | C++98 | 表达式 可以指向/指代类型不可访问的对象 | 此时行为未定义 |
[编辑]引用
- C++23 标准（ISO/IEC 14882:2024）：
- 7.6.1.7 Dynamic cast [expr.dynamic.cast]
- C++20 标准（ISO/IEC 14882:2020）：
- 7.6.1.6 Dynamic cast [expr.dynamic.cast]
- C++17 标准（ISO/IEC 14882:2017）：
- 8.2.7 Dynamic cast [expr.dynamic.cast]
- C++14 标准（ISO/IEC 14882:2014）：
- 5.2.7 Dynamic cast [expr.dynamic.cast]
- C++11 标准（ISO/IEC 14882:2011）：
- 5.2.7 Dynamic cast [expr.dynamic.cast]
- C++98 标准（ISO/IEC 14882:1998）：
- 5.2.7 Dynamic cast [expr.dynamic.cast]
- C++03 标准（ISO/IEC 14882:2003）：
- 5.2.7 Dynamic cast [expr.dynamic.cast]
