C++ 向下转换结构

Question

我有以下代码：

struct Operation {
    public :
        OperationName name;
};

struct FilterOperation : Operation {
    FilterName filter;
    std::list<std::string> params;
};

OperationName 和 FilterName 是枚举，列出了每个操作和过滤器的所有不同名称。

在遍历所有操作的每个循环中，我想将操作向下转换为 FilterOperation：

std::list<Operation> operations
for (Operation op : operations) {
switch (op.name) {
    case o_filter :
        std::cout  << dynamic_cast<FilterOperation*>(&op)->filter << std::endl;
    }
}

显然 dynamic_cast 在这里不起作用：

parser.cpp:154:90: error: cannot dynamic_cast ‘& op’ (of type ‘struct Operation*’) to type ‘struct FilterOperation*’ (source type is not polymorphic)
 "Op: Filter, Name: " << filterStrings[dynamic_cast<FilterOperation*>(&op)->filter]

我实际上尝试向它添加一个虚函数，但这并没有解决我的实际问题（我不知道如何在这里正确地向下转换）

Answer 1

这是未定义的行为。

op 是一个 Operation。不是指向 Operation 的指针或引用，而是指向 FilterOperation 的指针或引用。所以 &op 显然不是 FilterOperation*.

从 cppreference.com 到 dynamic_cast：

dynamic_cast < new_type > ( expression )      
If the cast is successful, dynamic_cast returns a value of type new_type. If the cast fails and new_type is a pointer type, it returns a null pointer of that type.

很明显，dynamic_cast<FilterOperation*>(&op) 是一个空指针，解引用它是 UB。

Answer 2

您关于添加虚函数的直觉应该已经为您解决了编译器错误。您确定没有遇到其他错误吗？

无论如何，因为您处理的是对象实例而不是指针，所以这永远行不通。您的列表包含 Operation 对象， 而不是 FilterOperation 对象。如果你想插入 FilterOperation 对象，那么你需要一个指针列表（或者最好是 shared_ptr）而不是按值存储：

std::list<Operation*> operations
for (Operation* op : operations) {
switch (op->name) {
    case o_filter :
        std::cout  << dynamic_cast<FilterOperation*>(op)->filter << std::endl;
    }
}

此外，我怀疑您误解了 switch() 对字符串的作用。它可能不会执行您想要的操作，您需要一个 if 语句。

Answer 3

使用 stl 容器，您可以使用 Operation 的复制构造函数和 operator =。这些方法仅复制 FilterOperation 中的 Operation 而不是整个结构。

要解决这个问题，您应该使用 std::list<Operation*> 甚至更好，std::list<std::shared_ptr<Operation>> 而不是 std::list<Operation>

这样您就不会将操作复制到列表中，而只是指针...

此外，你必须给Operation结构添加一个虚拟析构函数，否则你会发生内存泄漏，因为派生的列表class (FilterOperation) 在您删除 Operation.

时不会被释放

C++ 向下转换结构

C++ Downcasting a struct

c++

struct

downcast