C ++强制转换为派生指针或设计错误

Question

我有一个关于多态的问题

using namespace std;

class Base {
public:
Base(int v) { u = v; };
    virtual ~Base(){};
    int u;
    void f() { /* operations on u */ };
};

template<class T>
class Derived: public Base {
public:
    T t;
    Derived() { }
    void g() { std::cout << u; /* operations on t and u */ }
};

int main() {
    Base *b = new Base(1);
    b->f();
    if (b->u == 1) {
        Derived<int> *d = dynamic_cast<Derived<int> *>(b);
        d->g();
    }
    return 0;
}

使用d-> g（）将会出现段错误。 转换后是否可以在派生对象中访问u？ 该程序的目的是构造一个具有未知类型的类（有关该信息的信息只有在构造了类对象之后才可用，例如，用于读取jpg文件的类，深度信息事先未知）。 还是有针对此类问题的设计模式？ 感谢您的任何提示。

Answer 1

您的代码出现段错误不是因为*b没有Base::u ，而是因为d是nullptr并且对其取消引用会调用未定义的行为。 根据规范， dynamic_cast<T*>(p)为您提供

• 指向属于*p的T对象的指针（如果存在）
• 一个nullptr 。

由于b没有指向Derived<int>类型的对象，因此得到nullptr 。 稍后，当您尝试使用该nullptr ，程序将出现段错误。

请注意，如果您对引用进行dynamic_cast ，则行为会有所不同。 dynamic_cast<T&>(r)将

• 给您对属于r的T对象的引用（其中r是引用）或
• 如果没有这样的对象，则throw std::bad_cast类型的异常。

因此，通常可以通过以下两种方式之一使用dynamic_cast 。

1. 如果要测试对象的动态类型并在对象属于某个class时对其进行处理：

    if (auto d = dynamic_cast<D*>(b)) { // We have a D object here (d != nullptr), use it. d->use(); } else { // We don't have a D object (d == nullptr) here. } 

2. 如果您（认为自己）确定知道指针指向（动态）类型D的对象：

    dynamic_cast<D&>(*b).use(); 

在您的情况下，看来您有一个约定，即b->u == 1应该暗示*b的动态类型是Derived<int>因此您可以考虑将dynamic_cast引用。 （如果没有别的，它会给您比“分段错误”更有用的错误消息。）当然，现在您知道dynamic_cast行为方式，您可以摆脱该“常规”并直接通过dynamic_cast指向指针。 无论如何，您首先必须解决Sam Varshavchik的答案中描述的问题 。

请查看cppreference.com ，以获取有关dynamic_cast更多信息。

Answer 2

不，不可能。

这是因为您构造了Base的实例，而不是Derived的实例。 您可能打算这样做：

 Base *b = new Derived<int>();

但这也不起作用，因为Base没有默认的构造函数。

您将永远无法使用此代码实例化任何Derived<T> ，因为Derived尝试使用Base的默认构造函数，但它没有一个。

dynamic_cast<T>不用于凭空创建一个新的类实例，该实例附加到现有实例上。 它用于解析超类或子类的现有实例，该实例与要动态广播的实例所属的类有关。