在此特定上下文中，从基层到派生的static_cast是否被视为“安全”？

Question

在多态分层结构树的树中，只有Root类型实例的_parent null 。 我正在使用此方法来获取特定树节点的根对象：

inline Root * root() {
    Object * r = this;
    while (r->_parent) r = r->_parent;
    return static_cast<Root *>(r);
}

我一直在读，从基到派生的静态转换通常不被认为是安全的，但是对于我的特殊情况呢？在这个特殊情况下，可以通过null _parent标识Root类型？

Answer 1

只要保持不变就可以了。 但是，在大型代码库的大部分内容上强制执行的不变式很少保持不变。

至少，我会在此处插入Assert(dynamic_cast<...>(...)) ，并在每个位置修改parent ，以尝试在调试中强制执行不变式。

另一种方法是公开virtual Root* as_root() ，该方法仅在Root返回非nullptr 。 这比（大多数） static_cast更昂贵，但是将转换逻辑放置在可搜索的中央位置。 这种virtual调用很少是程序的瓶颈。

更有意思的是，“如果没有找到Root怎么办？ 返回nullptr可能，这意味着在所有调用点处理它，至少在水平Assert在调试荷兰国际集团。 如果假定呼叫站点不处理它，则返回一个Root& ，并在调试Assert失败呼叫终止/退出（在Assert之后）（如果在日志/通知/等之后在那里进行检查，则释放或终止）。

Answer 2

如果您知道r属于Root类型，则静态强制转换是完全安全的。 实际上，编译器允许您在此上下文中使用static_cast的唯一原因是因为Root和Object是兼容的。 如果您尝试使用两种不兼容的类型，则会产生编译器错误-在这种情况下，需要reinterpret_cast 。