C++ 运行时类别识别

运行时动态类型的识别其实应该是多态方面的知识，这里我直接拿来单独成章。

 dynamic_cast和static_cast

 

1.static_cast用法如下：

static_cast < Type-id > ( expression )

该运算符把expression转换为type-id类型，但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。它主要可用于以下几种情况：

（1）用于类层次结构中基类和派生类之间指针或引用的转换。进行上行转换（把派生类的指针或引用转换成基类表示）是安全的；进行下行转换（把基类指针或引用转换成派生类表示）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的。
（2）用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，把int转换成enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。
（3）把空指针转换成目标类型的空指针(不安全！！)。
（4）把任何类型的表达式转换成void类型。

class Base { };
class Derived:public Base {};
int main()
{
    Base b;
    Derived* pD = &b; //error C2440: “初始化”: 无法从“Base *”转换为“Derived *”
    pD = static_cast<Derived*> (&b);
    return 0;
}

在上面代码中pD作为一派生类指针，将它指向基类是错误的（但反过来是可以的）。

可以用static_cast将基类指针强制转换为派生类指针，这样便可以将pD指向基类对象。

但像上面这样使用static_cast进行向上映射时，是相当危险的，可能会造成无法跟踪的运行期错误。

C++提供了dynamic_cast操作符，可以在运行期间检测类型转换是否安全。dynamic_cast和static_cast有同样的语法：
     

  dynamic_cast < Type-id > ( expression )

Type-id必须是一个类的的指针或引用，也可以是 void *，参数expression必须是一个能得到一个指针或者引用的表达式。

同时，dynamic_cast仅对多态类型有效，也就是说使用dynamic_cast时要求基类中要有虚函数，否则会有编译错误；

而static_cast则没有这个限制。另外dynamic_cast要求转型的目的类型必须是指针或者引用。这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息，而这个信息存储在类的虚函数表中，只有定义了虚函数的类才有虚函数表，没有定义虚函数的类是没有虚函数表的。

例：

class Base
{
public:
    void fun( ) {};
};
class Derived:public Base { };
int main( )
{
    Base b;
    Derived d;
    Base *pb = &b;
    Derived *pd1 = static_cast<Derived *> (pb);
    Derived *pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb);  // error C2683: “dynamic_cast”:“Base”不是多态类型
    return 0;
}

若将fun()函数声明为虚函数，则不会有上面的错误。

如果pb实际指向一个 Derived类型的对象，pd1和pd2是一样的，并且这两个指针执行Derived类型的任何操作都是安全的；如果pb实际指向的是一个Base类型的对象，那么pd1将是一个指向该对象的指针，对它进行Derived类型的操作将是不安全的，而pd2将会得到一个空指针（即0，因为dynamic_cast失败）!