C ++：将整数强制转换为指针的安全方法

Question

我需要将包含地址的整数类型转换为实际的指针类型。 我可以按如下方式使用reinterpret_cast：

MyClass *mc1 = reinterpret_cast<MyClass*>(the_integer);

但是，这不会执行任何运行时检查，以查看所讨论的地址是否实际包含MyClass对象。 我想知道首先转换为void *（使用reinterpret_cast），然后对结果使用dynamic_cast是否有任何好处。 像这样：

void *p = reinterpret_cast<void*>(the_integer);
MyClass *mc1 = dynamic_cast<MyClass*>(p);
assert(mc1 != NULL);

使用第二种方法有什么优势吗？

Answer 1

不，这样做没有特定的优势。 当您使用reinterpret_cast ，所有赌注都关闭了。 由您确定转换是否有效。

Answer 2

实际上没有严重的优势。 如果void *指向不是多态对象的指针的对象，则您会立即遇到未定义的行为（通常是访问冲突）。

Answer 3

对dynamic_cast类型检查由不同的C ++实现以不同的方式实现； 如果您想为特定的实现提供答案，则应提及您正在使用的实现。 通常，回答该问题的唯一方法是参考ISO标准C ++。

根据我对标准的阅读，在void指针上调用dynamic_cast是非法的：

dynamic_cast<T>(v)

“如果T是指针类型，则v将是完成类类型的指针的右值”

（来自ISO C ++标准的5.2.7.2）。 void不是完整的类类型，因此该表达式是非法的。

有趣的是，被强制转换为的类型可以是空指针，即

void * foo = dynamic_cast<void *>(some_pointer);

在这种情况下， dynamic_cast总是成功，并且结果值是v指向最派生对象的指针。

Answer 4

安全的方法是保留所有活动的MyClass对象的记录。 最好将此记录保存在std::set<void*> ，这意味着您可以轻松地添加，删除和测试元素。

将它们存储为void*的原因是，您不会像从整数创建未对齐的MyClass*指针那样冒着麻烦。

Answer 5

• 首先，将int “重新解释”为void *是一个坏主意。 如果sizeof(int)为4， sizeof(void *)为8（64x系统），则格式错误。

• 此外， dynamic_cast仅对多态类有效。

Answer 6

如果可以肯定地知道the_integer指向一个已知的基类（具有至少一个虚拟成员），则实际上可能会有一个好处：知道对象是特定的派生类。 但是您必须先将reinterpret_cast为您的基类，然后再进行dynamic_cast ：

BaseClass* obj = reinterpret_cast<BaseClass*>(the_integer);
MyClass* myObj = dynamic_cast<BaseClass*>(obj);

在dynamic_cast使用void*是没有用的，并且完全是错误的。 您不能使用dynamic_cast来检查内存中任意位置上是否存在有效对象。

在非指针类型变量中存储地址时，也应注意。 有一些体系结构，其中sizeof（void *）！= sizeof（int），例如LP64。

Answer 7

选项1是您唯一的（半）便携式/有效选项。

选项2：作为dynamic_cast无效的C ++（因为不允许void）。

在实现级别，它需要来自源类型的类型信息才能到达目标类型。 无法（或可能无法）从void *获取运行时源类型信息，因此这也是无效的。

Dynamic_Cast用于提升和降低类型层次结构，而不是未知类型。

附带说明一下，您可能应该使用void *而不是整数来存储无类型的指针。 一个int的大小可能不足以存储指针。

Answer 8

在C ++中处理指针的最安全方法是处理类型安全的指针。 这意味着：

• 切勿将指针存储在指针以外的任何其他位置
• 避免空指针
• 永远不要将指针传递给其他进程
• 如果您打算在线程上使用指针，请考虑weak_ptr

原因是：您打算做的事是不安全的，可以避免，除非您与不安全的（旧版）代码交互。 在这种情况下，请考虑MSalters的答案，但请注意，这仍然很麻烦。