在此特定上下文中，從基層到派生的static_cast是否被視為“安全”？

Question

在多態分層結構樹的樹中，只有Root類型實例的_parent null 。 我正在使用此方法來獲取特定樹節點的根對象：

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

我一直在讀，從基到派生的靜態轉換通常不被認為是安全的，但是對於我的特殊情況呢？在這個特殊情況下，可以通過null _parent標識Root類型？

Answer 1

只要保持不變就可以了。 但是，在大型代碼庫的大部分內容上強制執行的不變式很少保持不變。

至少，我會在此處插入Assert(dynamic_cast<...>(...)) ，並在每個位置修改parent ，以嘗試在調試中強制執行不變式。

另一種方法是公開virtual Root* as_root() ，該方法僅在Root返回非nullptr 。 這比（大多數） static_cast更昂貴，但是將轉換邏輯放置在可搜索的中央位置。 這種virtual調用很少是程序的瓶頸。

更有意思的是，“如果沒有找到Root怎么辦？ 返回nullptr可能，這意味着在所有調用點處理它，至少在水平Assert在調試荷蘭國際集團。 如果假定呼叫站點不處理它，則返回一個Root& ，並在調試Assert失敗呼叫終止/退出（在Assert之后）（如果在日志/通知/等之后在那里進行檢查，則釋放或終止）。

Answer 2

如果您知道r屬於Root類型，則靜態強制轉換是完全安全的。 實際上，編譯器允許您在此上下文中使用static_cast的唯一原因是因為Root和Object是兼容的。 如果您嘗試使用兩種不兼容的類型，則會產生編譯器錯誤-在這種情況下，需要reinterpret_cast 。