C ++轉換，用於C風格的向下轉換

Question

當使用使用C樣式繼承（利用C結構的標准布局）的C API（例如GLib）時 ，我們通常使用C樣式強制轉換進行向下轉換：

struct base_object
{
    int x;
    int y;
    int z;
};

struct derived_object
{
    base_object base;
    int foo;
    int bar;
};

void func(base_object* b)
{
    derived_object* d = (derived_object*) b; /* Downcast */
}

但是，如果我們正在編寫使用像這樣的C-API的新C ++代碼，是否應該繼續使用C樣式的強制轉換，還是應該選擇C ++強制轉換？ 如果是后者，我們應該使用哪種類型的C ++強制轉換來模擬C向下轉換？

起初，我認為reinterpret_cast將是合適的：

derived_object* d = reinterpret_cast<derived_object*>(b);

但是，我總是對reinterpret_cast保持警惕，因為C ++標准幾乎不會保證會發生什么。 使用static_cast來void*可能更安全：

derived_object* d = static_cast<derived_object*>(static_cast<void*>(b))

當然，這確實很麻煩，讓我認為在這種情況下最好使用C樣式的強制轉換。

那么，這里的最佳實踐是什么？

Answer 1

像這樣使用C-API的新C ++代碼

不要以C風格編寫新的C ++代碼，它不會利用C ++語言功能，而且還會迫使包裝器用戶使用相同的“ C”風格。 而是創建一個適當的C ++類，該類包裝C API接口詳細信息並將其隱藏在C ++類后面。

我們應該繼續使用C樣式的強制類型轉換嗎

沒有

還是我們更喜歡C ++強制轉換

是的，但是只有在必須的時候。

使用C ++繼承和虛擬訪問器功能（可能）。 請說明您打算如何在func中使用派生對象，這可能為您提供更好的答案。

如果func希望使用派生對象的方法，則它應該接收派生對象。 如果它希望使用base_object的方法，但是由於指針指向了一個Applied_object，則方法有所改變，那么虛函數就是實現此目的的C ++方法。

另外，您想傳遞對func的引用，而不是指針。

dynamic_cast，需要滿足某些條件：

http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/typecasting/

如果您只是將struct ptrs轉換為struct ptrs，並且知道自己想要什么，那么static_cast或reinterpret_cast可能是最好的？

但是，如果您真的對編寫C ++代碼感興趣，則強制轉換應該是您的最后也是最后的手段，因為有更好的模式。 我會考慮轉換的兩種常見情況是：

• 您正在與某種事件傳遞機制進行接口，該機制將通用基類傳遞給事件處理程序。

• 您有一個對象容器。 容器要求它包含同質類型（即，每個元素都包含相同的“事物”），但是您想在容器中存儲不同的類型。

Answer 2

但是，我總是對reinterpret_cast保持警惕，因為C ++標准幾乎不會保證會發生什么。

C ++樣式強制轉換與C樣式強制轉換一樣安全，因為C樣式強制轉換是根據C ++樣式強制轉換定義的。

5.4.4執行的轉換

— const_cast（5.2.11），

— static_cast（5.2.9），

—后面是const_cast的static_cast，

—一個reinterpret_cast（5.2.10），或

—一個reinterpret_cast，然后是const_cast，

可以使用顯式類型轉換的強制轉換符號執行。

[...]

如果可以用以上列出的一種以上的方法來解釋轉換，則使用列表中第一個出現的解釋，即使該解釋導致的轉換格式不正確。

可悲的答案是，您不能避免像編寫代碼那樣強制轉換代碼，因為編譯器對類之間的關系了解甚少。 您可能需要某種方式進行重構（廣播或類或使用它們的代碼）。

底線是：

如果可以，請使用適當的繼承。

如果不能，請使用reinterpret_cast。

Answer 3

如果您在C ++規范中查看C樣式轉換的規范，您會發現轉換符號是根據其他類型轉換運算符（ dynamic_cast ， static_cast ， static_cast ， reinterpret_cast ， const_cast ）定義的，在這種情況下， reinterpret_cast使用reinterpret_cast 。

另外，與您鏈接到的答案相比， reinterpret_cast提供的保證更多。 您關心的是：

第9.2 / 20節：指向標准布局結構對象的指針（使用reinterpret_cast進行了適當轉換）指向其初始成員（或者，如果該成員是位字段，則指向其駐留的單元），反之亦然。

如果要使用強制轉換表示法，我認為最好顯式使用C ++類型轉換運算符。 但是，與其亂扔整個代碼，不如應該為每次轉換編寫一個函數（使用reinterpret_cast實現），然后使用它。

derived_object *downcast_to_derived(base_object *b) {
    return reinterpret_cast<derived_object*>(b);
}

Answer 4

我認為dynamic_cast正是您想要的。