C ++：將整數強制轉換為指針的安全方法

Question

我需要將包含地址的整數類型轉換為實際的指針類型。 我可以按如下方式使用reinterpret_cast：

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

但是，這不會執行任何運行時檢查，以查看所討論的地址是否實際包含MyClass對象。 我想知道首先轉換為void *（使用reinterpret_cast），然后對結果使用dynamic_cast是否有任何好處。 像這樣：

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

使用第二種方法有什么優勢嗎？

Answer 1

不，這樣做沒有特定的優勢。 當您使用reinterpret_cast ，所有賭注都關閉了。 由您確定轉換是否有效。

Answer 2

實際上沒有嚴重的優勢。 如果void *指向不是多態對象的指針的對象，則您會立即遇到未定義的行為（通常是訪問沖突）。

Answer 3

對dynamic_cast類型檢查由不同的C ++實現以不同的方式實現； 如果您想為特定的實現提供答案，則應提及您正在使用的實現。 通常，回答該問題的唯一方法是參考ISO標准C ++。

根據我對標准的閱讀，在void指針上調用dynamic_cast是非法的：

dynamic_cast<T>(v)

“如果T是指針類型，則v將是完成類類型的指針的右值”

（來自ISO C ++標准的5.2.7.2）。 void不是完整的類類型，因此該表達式是非法的。

有趣的是，被強制轉換為的類型可以是空指針，即

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

在這種情況下， dynamic_cast總是成功，並且結果值是v指向最派生對象的指針。

Answer 4

安全的方法是保留所有活動的MyClass對象的記錄。 最好將此記錄保存在std::set<void*> ，這意味着您可以輕松地添加，刪除和測試元素。

將它們存儲為void*的原因是，您不會像從整數創建未對齊的MyClass*指針那樣冒着麻煩。

Answer 5

• 首先，將int “重新解釋”為void *是一個壞主意。 如果sizeof(int)為4， sizeof(void *)為8（64x系統），則格式錯誤。

• 此外， dynamic_cast僅對多態類有效。

Answer 6

如果可以肯定地知道the_integer指向一個已知的基類（具有至少一個虛擬成員），則實際上可能會有一個好處：知道對象是特定的派生類。 但是您必須先將reinterpret_cast為您的基類，然后再進行dynamic_cast ：

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

在dynamic_cast使用void*是沒有用的，並且完全是錯誤的。 您不能使用dynamic_cast來檢查內存中任意位置上是否存在有效對象。

在非指針類型變量中存儲地址時，也應注意。 有一些體系結構，其中sizeof（void *）！= sizeof（int），例如LP64。

Answer 7

選項1是您唯一的（半）便攜式/有效選項。

選項2：作為dynamic_cast無效的C ++（因為不允許void）。

在實現級別，它需要來自源類型的類型信息才能到達目標類型。 無法（或可能無法）從void *獲取運行時源類型信息，因此這也是無效的。

Dynamic_Cast用於提升和降低類型層次結構，而不是未知類型。

附帶說明一下，您可能應該使用void *而不是整數來存儲無類型的指針。 一個int的大小可能不足以存儲指針。

Answer 8

在C ++中處理指針的最安全方法是處理類型安全的指針。 這意味着：

• 切勿將指針存儲在指針以外的任何其他位置
• 避免空指針
• 永遠不要將指針傳遞給其他進程
• 如果您打算在線程上使用指針，請考慮weak_ptr

原因是：您打算做的事是不安全的，可以避免，除非您與不安全的（舊版）代碼交互。 在這種情況下，請考慮MSalters的答案，但請注意，這仍然很麻煩。