铸造 - 为什么应该进行向上转型的铸造

Question

我看了一些这个网站上的其他帖子，它们提到dynamic_cast和static_cast对于向上转型都是安全的。

为什么需要使用它们进行向上转型呢？

例如，如果类B从A继承，则

A * ptr = new B ();

仍然有效，并且表现为 A 类型的对象。(我也来自 Java 背景，那里不需要进行向上转换的转换。

我还在这个网站上阅读到，dynamic_cast 不需要进行向下转换 [在问题 "When should static_cast, dynamic_cast, const_cast and reinterpret_cast be used?" 中]。同样地，我认为只有在进行向下转换时才真正需要转换。

我错在哪里了？

- user929404

---

注意：在之前的问题中，有一个答案说“你不必使用它来向下转换...”。然而，从整个句子的上下文来看，意思是你不仅仅局限于只能用它来向下转换。[我已经编辑了那个答案以消除歧义。] - Andy Thomas

Answer 1

如果您有复杂的继承层次结构，则默认的向上转型行为可能无法正常工作。例如，请考虑以下情况：

struct A {};
struct B : A {};
struct C : A {};
struct D : B, C {};

在这个层次结构中，类型为D的对象具有两个不同的类型为A的基类。从D*到A*的转换是含糊的。对于这种类型的情况，您可以强制进行一个中间步骤。

A *p = static_cast<B*>(d);   // Give me the 'A' subobject within 'B'

同样地，如果有一个函数有多个重载版本，既可以接受基类也可以接受派生类，而你需要调用接受基类的版本（注意：这里可能存在代码异味！），那么你可以使用强制类型转换来指定重载解析。同样地，如果你需要指定重载解析，那么你可能正在做其他错误的事情。

除了一些特殊情况（例如默认向上转型不起作用时），实际上没有理由明确使用强制类型转换操作。我实际上建议避免使用它们，因为强制类型转换应该是一个警告信号，过度使用它们可能会使它们变得“正常”，并且在阅读代码时不会引起警惕。

- David Rodríguez - dribeas

---

好的边角案例示例，但我会质疑它的实际相关性，因为这是糟糕的代码，在你的代码库中不应该出现（死亡之钻），至少在与上转换结合使用时不应该出现。 - Konrad Rudolph

Answer 2

在多重继承的情况下（Java实际上没有），您可能需要调整“this”指针。在这种情况下，reinterpret_cast是不安全的，这就是他们试图通过说static_cast和dynamic_cast是安全的来强调的内容。

小提示，在一个要移植到Android而没有dynamic_cast的代码库中进行调查时，我发现了127个dynamic_casts，其中122个实际上并不必要。这些代码是由精通C ++的人编写的。

- dascandy

Answer 3

这些为什么需要用于向上转型？

它们并不需要，而且将它们用于向上转型是具有误导性的（在我看来）：没有任何理由需要强制类型转换：逻辑上，子类对象是超类实例的一种。

总之，我不鼓励显式向上转型。对于坚持要求使用它的人，我至少要求一致性：无论在初始化中还是其他地方，都要使用显式向上转型。

A * ptr{static_cast<A*>(new B)};

大多数人都会同意这很荒谬。

- Konrad Rudolph

---

这正是我所想的。但是，为什么一个得到了673个赞的答案会说“你不必使用它来向下转换”关于动态转换的问题https://dev59.com/IXRC5IYBdhLWcg3wVvct。我没有在那个帖子上发帖，因为我认为我的理解中有一些根本性的错误。 - user929404

@user929404 你误解了那个回答——实际上，它的意思是 reinterpret_cast 不仅适用于向下转换，还可以执行其他转换。但是，这篇文章并没有提到必须使用它进行向上转换（然而，其他在线评论确实建议这样做）。 - Konrad Rudolph