当你 dynamic_cast 在具有相同基数 class 的派生 class 之间时会发生什么？

Question

我想弄清楚当你 dynamic_cast 从一个派生 class 到另一个派生 class 时会发生什么。为什么下面的代码会引发分段错误？请注意，我并没有尝试将此代码用于任何事情。我只是想了解发生了什么。

还值得注意的是，使用 static_cast 也可以使用相同的代码。我似乎找不到任何文档来详细说明这里发生的事情。有人可以解释一下吗？

struct base 
{ 
    virtual void printing(){cout<<"base printing"<<endl;};
};
struct derived_1 :public base 
{ 
    virtual void printing(){cout<<"derived_1 printing"<<endl;};
};
struct derived_2 :public base 
{ 
    virtual void printing(){cout<<"derived_2 printing"<<endl;};
};

int main()
{
    base * b = new derived_2();
    derived_1 *d_1 = dynamic_cast<derived_1*>(b);

    // calling printing raises segmentation fault
    d_1->printing(); 
}

Answer 1

转换为 derived_1 将失败，因为 derived_2 是一个 base 对象但不是一个 derived_1 对象。因此，您无法 "side cast" 指向所需的指针类型。

并不是说每当 dynamic_cast 失败时，它都会 return 一个 nullptr (except for reference types)。这最终会导致您的代码出现分段错误（一般来说，我建议您在使用动态转换的对象之前总是添加一个 if (d_1 != nullptr)）。

更新：

顺便说一句，这实际上是dynamic_cast必要性的一个很好的例子。即使您可能想在您的示例中使用 static_cast 并且它会编译，您将处理 未定义的行为 。使用 static_cast 将编译而不会出现问题，但您实际上会使用损坏的类型。假设 derived_1::printing() 访问一些变量 derived_1::a，它在 derived_2 中不存在。通过将 derived_2 对象（没有 a）静态侧投到 derived_1 对象 d_1，您会错误地假设 d_1 包含一些有效a，事实并非如此

示例：

// ...
struct derived_1 :public base
{
    const int a = 123;
    void printing() override {cout<<"derived_1 printing " << endl;}
    void foo() { cout << "Foo using constant = " << a << endl; }
};

// ...
int main()
{
    base * b = new derived_2();
    derived_1 *d_1 = static_cast<derived_1*>(b);
    d_1->printing(); // Will call derived_2::printing(), which is not what you expect!
    d_1->foo();      // Won't show a = 123 but some nonesense (mostly 0),
                     // because a is not defined in derived_2.
}

当你 dynamic_cast 在具有相同基数 class 的派生 class 之间时会发生什么？

What happens when you dynamic_cast between derived classes with the same base class?

c++11

polymorphism

dynamic-cast

static-cast