C++中基类对象安全转换为派生类对象的方法

开发 后端
为了实现多态性,我们将基类的指针或引用指向派生类对象,或是将基类指针转换为派生类指针。本文今天介绍了基类对象安全转换为派生类对象的方法,一起来看吧,希望对你有帮助。

通常,为了实现多态性,我们将基类的指针或引用指向派生类对象。而当需要使用该派生类对象的特有方法时,可以通过将基类指针转换为派生类指针以达到目的。这样做总是合法的。也许在某些特殊情况下,需求刚好相反,我们需要将基类对象转换为派生类对象。没错,是对象对象,不是指针。先看一下我们的基类和子类的示例代码吧!

  1. //  
  2. // CBase.h  
  3. //   
  4. #ifndef __C_BASE_H  
  5. #define __C_BASE_H  
  6. using std::string;  
  7. using std::cout;  
  8. using std::endl;  
  9. class CBase  
  10. {  
  11. protected :  
  12. string _name;  
  13. public :  
  14. CBase(const string &name);  
  15. virtual ~CBase(void);  
  16. };  
  17. inline CBase::CBase(const string &name) : _name(name)  
  18. {NULL; }  
  19. inline CBase::~CBase(void)  
  20. { NULL; }  
  21. #endif // __C_BASE_H 

好的,下面让我们来看一下如何转换:

  1. // main.c  
  2. #include <iostream>  
  3. #include "CBase.h"  
  4. #include "CDerived.h"  
  5. int main(void)  
  6. {  
  7. CBase base("father");  
  8. CDerived derived("son");  
  9. // 错误的调用, 基类 CBase 没有方法 whoAmI  
  10. // base.whoAmI();  
  11. // 调用派生类 CDerived 特有的方法 whoAmI  
  12. derived.whoAmI();  
  13. // 错误的转换   
  14. // dynamic_cast<CDerived>(base)->whoAmI();  
  15. // 基类转换为派生类, 通过编译,正常运行.   
  16. static_cast<CDerived>(base).whoAmI();  
  17. return 0;  
  18. }  

复制代码从上面的代码可以看到,方法 whoAmI 是派生类 CDerived 所特有的,基类对象无法调用它。而意图使用 dynamic_cast 动态地将基类对象 base 转换为派生类对象,会导致编译器报错,因为运行时,基类对象 base 在内存中不可能包含派生类的属性和方法。

为什么使用 static_cast 静态地转换却可以呢?这条转换语句并不是在任何情况下都可以通过编译。事实上,运行时并没有发生过转换过程,我们只是做了一个小动作——以基类对象 base 为参照,另外构造了一个临时派生类对象。先回顾一下运行结果:

 

  1. I am son !  
  2. CDerived::CDerived(const CBase &base);  
  3. I am father ! 

 

然后再回头看一下派生类 CDerived 的代码,运行时下面的复制构造函数被执行了:

  1. CDerived(const CBase &base); 

 

复制代码但与默认复制构造函数不同,它的参数为其基类对象的引用,这样我们构造出来的派生类对象在内存中,其基类部分就与 base 完全一样了。

  1. inline CDerived::CDerived(const string &name): CBase(name)  
  2. { NULL; } 

复制代码因此,我们可以得出一个结论,在使用 static_cast 进行转换时,编译器隐式地为我们调用了复制构造函数。但是有一点需要注意,由于调用的复制构造函数参数类型与自身类型不同, 故我们必须亲自编写这个复制构造函数,如果没有,编译器将因为找不到合适的构造函数而报错。

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责任编辑:于铁 来源: 大家论坛
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