dynamic_cast内部是如何工作的？

Question

有人能向我解释一下dynamic_cast在内部是如何工作的吗？Virtual Pointer在其中的作用是什么？

- hims

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@Hariprasad 但是怎么做呢？static_cast也使用指针算术运算，隐式的派生类到基类转换也是如此。 （除非涉及虚基类; 在这种情况下，我相信一些编译器会使用额外的间接级别。） - James Kanze

@James Kanze：这是一个理论家的回答。 严格来说，它确实使用指针算术，你不能否认这一点。 它还使用RAM和ALU。 因此，“从形式上讲”，该答案是正确的。 但绝对没有用 :) - valdo

同意，詹姆斯。static_cast 也使用指针算术。 - hims

Answer 1

从正式的角度来看，这当然是由实现定义的，但在实践中，虚函数表中会有一个额外的指针，指向对象的描述，可能作为包含指向各个子类(派生类)和有关其类型的信息(例如指向type_info的指针)的对象DAG。

然后编译器会生成代码，遍历图中不同的路径，直到找到目标类型或访问完所有节点。如果它找到目标类型，节点也将包含必要的信息以便于转换指针。

编辑：

我想到了一个额外的细节。即使生成的代码找到了匹配项，它也可能需要继续导航以确保它不是模棱两可的。

- James Kanze

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同意。特别是我喜欢你的前言“当然，从正式上讲，这是实现定义的”。如果没有这个，所有的理论家都会毫不留情地对你的（正确）答案进行投票否决 :) - valdo

@valdo 实际上，我把它放在那里是为了（正式地）表明可以预期变化。我想不出在抽象层面上实现它的其他方法，但低级细节（特别是：代码如何知道它有匹配项）可能会有很大差异，并且导航位于只读内存中的DAG（而不是树）也需要额外的工作。 - James Kanze

Answer 2

我所了解的是：

dynamic_cast 知道： 1. 对象是多态类型，即它具有一个或多个虚成员函数。 2. 从实践中得知，对象具有 vtable 指针。

从 vtable 指针，它可以访问到最派生类的类型信息。这也是最基本的用法，写 dynamic_cast(p)，其中 p 是指向完整对象的 void* 指针。这是一个特殊情况。

如果我的回答有误，请纠正我，或者如果您想改进我的回答，也非常欢迎。

谢谢。

- hims