dynamic_cast如何从std::exception变成std::nested_exception？

Question

我刚刚看到一个包含 dynamic_cast 从 std::exception 到 std::nested_exception 的代码，例如，

try {
    std::throw_with_nested(std::runtime_error("error"));
} catch (std::exception &e) {
    auto &nested = dynamic_cast<std::nested_exception&>(e);
    std::cout << "ok" << std::endl;
}

一开始，我以为这段代码不会被编译，因为 std::nested_exception 不是从 std::exception 派生的，我预计 dynamic_cast 会对继承进行静态检查，但我错了。

虽然我找不到明确提到 dynamic_cast 允许这样做的相关标准规范，但我确认所有三个主要编译器（clang/gcc/msvc）都允许 dynamic_cast 在完全不相关的类型之间.

但是，std::nested_exception 仍然不是从 std::exception 派生的，所以我认为 dynamic_cast 会抛出一个 bad_alloc 异常并且 "ok" 永远不会打印。我又错了。

现在，我想知道它是如何工作的。这对 std::exception 和 std::nested_exception 来说是不是一件特别的事情？或者，我可以在类型 A 和对象类型 b 没有公共基础 class 的情况下创建另一个成功的 dynamic_cast<A&>(b) 吗？

Answer 1

At the very first time, I thought this code won't be compiled because std::nested_exception is not derived from std::exception

这还不够 - std::nested_exception 旨在用作混音 class，如

struct MyExceptionWrapper: public std::exception, std::nested_exception
{
    // an 3rd-party component of my library threw
    // and I want to wrap it with a common interface
};

expected dynamic_cast would do static check of inheritance but I was wrong

在上述情况下 dynamic_cast 必须在运行时检查你的 std::exception 是否真的 MyExceptionWrapper，在这种情况下，它也是一个 std::nested_exception。

这就是为什么它被称为动态 cast，因为它必须在运行时检查动态类型。如果你想在编译时执行静态检查，你正在寻找 static cast.

Although I couldn't find related standard specification which explicitly mentions that dynamic_cast allows this

这就是全部 well documented。我们正在讨论链接页面中的以下子句：

5) If expression is a pointer or reference to a polymorphic type Base, and new_type is a pointer or reference to the type Derived a run-time check is performed:

（注意Base=std::exception 是多态的）

b) Otherwise, if expression points/refers to a public base of the most derived object, and, simultaneously, the most derived object has an unambiguous public base class of type Derived, the result of the cast points/refers to that Derived (This is known as a "sidecast".)

由于您无法在编译时判断 std::exception& 不是真正的 MyExceptionWrapper，因此您必须在运行时执行此操作。

PS。如果你想避免在 catch 块内意外重新抛出，只需写

auto *nested = dynamic_cast<std::nested_exception*>(&e);

相反。然后你可以检查nullptr，看看是否成功。

PPS。正如肖恩所说，上面的 MyExceptionWrapper 确实更可能是由 throw_with_nested 生成的类型，但它具有相同的效果。

Answer 2

std::throw_with_nested states that the type thrown will publicly dervive from both std::nested_exception和您传入的异常类型的文档。因此，在您的示例中，抛出的异常在概念上具有以下类型：

class some_exception : public std::nested_exception, public std::runtine_exception
{

};

而且，由于 std::runtime_exception 是从 std_exception 派生出来的，所以您可以捕捉到它。

dynamic_cast如何从std::exception变成std::nested_exception？

How one can dynamic_cast from std::exception to std::nested_exception?

c++

dynamic-cast

exception

nested-exceptions

c++11