标准的C++中是否有safe_cast?

Question

看起来 Visual C++ 中有一个 safe_cast，它类似于 dynamic_cast。

我想知道 safe_cast 是否在标准的 C++ 中？

- Adam Lee

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你的 safe_cast 会做什么 dynamic_cast 做不到的呢？ - KillianDS

safe_cast 在无效转换时会抛出异常，就像在 Java 中进行转换一样。而 dynamic_cast 则会返回 NULL 指针而不会失败。 - Bartosz Przybylski

&dynamic_cast<Foo&>(*p) - Alan Stokes

@Bartek...而dynamic_cast需要RTTI，因此您可能需要处理一些编译器标志以确保获得正确的行为，并且它会在运行时花费一些成本，因为它发生在运行时。 - user2485710

Answer 1

safe_cast在C++/CLI中使用。C++中没有这样的标准构造。

- Vlad from Moscow

Answer 2

safe_cast不是标准的C++类型转换方式。只有4个转换操作符可用。

1.dynamic_cast <new_type> (expression)
2.reinterpret_cast <new_type> (expression)
3.static_cast <new_type> (expression)
4.const_cast <new_type> (expression)

- Abu Yousuf

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在C++11中，也有std::move和std::forward，它们都是在编译时发生的转换。 - user2485710

@user 但它们不是语言内置的运算符，只是函数。 - Alan Stokes

@AlanStokes 标准库之所以被称为“标准”，是有原因的...你可以将标准库的任何部分视为C++标准的一部分，仅仅因为有一个ISO文件来统治它们。 - user2485710

@user 库/语言的区分仍然有用（我认为自由模式仍然存在，这使事情变得复杂）。我想说的是，虽然 std::move 非常有用，而且显然是通过转换实现的，但它并不是技术上的转换运算符。 - Alan Stokes

Answer 3

我自己需要一个“安全”的转换，后来在 boost::polymorphic_cast 中找到了我想要的。当转换无效或从 nullptr 进行转换时，它会抛出异常。如果类型不是多态的（即没有虚成员），它会在编译时报错。

#include <iostream>
#include <boost\polymorphic_cast.hpp>

class Base{
    public: virtual ~Base() = default;
};

class D1 : public Base{
    public: virtual ~D1() = default;
};

class D2 : public Base{
    public: virtual ~D2() = default;
};


int main(void)
{
    D1 d1;
    Base* b = &d1;
    Base* b2 = nullptr;

    std::cout << "\n---Testing valid cast---\n";
    std::cout << "cast from base to d1: " << boost::polymorphic_cast<D1*>(b) << "\n";

    try {
        std::cout << "\n---Testing invalid cast---\n";
        std::cout << "base to d2: " << boost::polymorphic_cast<D2*>(b) << "\n";
    }
    catch (...) {
        std::cout << "cast from based to d2 failed\n";
    }

    try {
        std::cout << "\n---Testing nullptr cast---\n";
        std::cout << "null to d1: " << boost::polymorphic_cast<D1*>(b2) << "\n";
    }
    catch (...) {
        std::cout << "cast from null to d1 failed\n";
    }
}

输出结果为：

---Testing valid cast---
cast from base to d1: 00AFFBD4

---Testing invalid cast---
cast from based to d2 failed

---Testing nullptr cast---
cast from null to d1 failed

- opetroch

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换句话说，&std::dynamic_cast<D1&>(*b)？（当然，你得自己处理 NULL 情况）。这并不是真正的 safe_cast，只是 dynamic_cast 的抛出版本加上了空指针检查。 - Lightness Races in Orbit

据我所知，这正是 safe_cast 的作用，如果转换无效（而不是给您未定义的行为），则会抛出异常，以便您可以捕获并恢复。这是一种明确定义的行为，因此我会称其为“安全”。它可以避免您编写需要使用 dynamic_cast 的 if/else 语句。这也是 C++/CLI 的 safe_cast 所做的事情（https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/windows/safe-cast-cpp-component-extensions?view=vs-2017），这也是 OP 所要求的。 - opetroch

我怀疑safe_cast 的主要区别在于它适用于 C++/CLI 类型 ;) 因此，在 C++ 中并不是真正的因素。无论如何，我想我的观点是 Boost 对此来说过于复杂了；标准库已经有（基本上）可以满足您需求的东西了，虽然包装它以检查 NULL 可能会很有用，并且可以获得您所描述的内容。 - Lightness Races in Orbit

很好，如果我还没有使用boost，我不会仅仅为了这个而使用它 :) 如果你已经在使用boost，那么使用它代替自己编写的版本可能是有意义的。 - opetroch

可能是这样，但对于读者来说，使用简单的 dynamic_cast 仍然更清晰明了。 - Lightness Races in Orbit