动态转型(dynamic_cast)何时应该用于静态转型(static_cast)之上？

Question

我想知道在什么情况下必须或应该使用dynamic_cast而不是static_cast，同时需要提供示例。我已经阅读了this SO question，但它并没有提供任何具体的示例。我假设大多数示例将涉及多态类类型。目前我知道使用dynamic_cast而不是static_cast的唯一原因是我不确定我正在使用的具体类型。

其他想法：

- 侧向转换（在多重继承中） - 在虚拟继承层次结构中向上转换到基类 - 当在使用多重继承的类中向“最右边”的继承类型进行转换时，指针是否会更改（如果使用static_cast）？

“如果类型未知”是唯一的原因吗？如果不是，能否提供示例，以证明为什么必须或应该使用dynamic_cast而不是static_cast？

- void.pointer

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据我所知，dynamic_cast 仅用于从基类向派生类的转换，并且基类必须至少有一个虚函数。在几乎所有其他情况下，您都应该使用 static_cast。 - Mooing Duck

Answer 1

一般情况下，无论如何，当在类层次结构中进行转换时，都应该使用dynamic_cast。唯一的一个可能例外是从派生类转换到基类（当然是指指针或引用）。否则，在类层次结构中使用static_cast 的唯一时间是当分析工具提示您必须使用时。 static_cast 更常用于转换为或从void*，或确保空指针常量的正确类型，或进行不涉及指针或引用的转换（例如static_cast<double>( someInt )）。

- James Kanze

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"static_cast在转换为或从void*时使用更频繁，尽管dynamic_cast<void*>有其自己的含义。因此，决定使用哪种转换方式并不是由于你要转换为void*，而是取决于你想要的结果是什么。" - Steve Jessop

static_cast如何验证从void*到其他类型的转换的有效性？void*没有静态类型信息（除了它是一个指针）。 - void.pointer

@RobertDailey：它不验证有效性，除了略高于语法级别的规则之外，即所有void*和任何指向对象类型的指针之间的转换都是有效的。而static_cast<void*>和dynamic_cast<void*>之间的区别在于，当应用于多态层次结构中的基类指针时，前者返回与传入相同的地址，而后者返回您具有基类指针的最派生对象的地址。它很少有用，但就是这样... - Steve Jessop

“it” 是指 static_cast，没错我就是这么说的。static_cast 的一个目的是可以反转任何隐式转换。从 MyClass* 到 void* 存在一种隐式转换，而通过 static_cast 可以从 void* 转回到 MyClass*。 - Steve Jessop

@SteveJessop 我指的是从 void 进行转换，就像这样：static_cast<MyClass*>( myVoidPointerVariable )。你说的是“to/from”，据我所知这样不会编译（必须使用 reinterpret_cast）。我有误解吗？（抱歉我上次评论的措辞不正确，已经删除了） - void.pointer

Answer 2

有一种情况下，即使您知道动态类型，也必须使用dynamic_cast，那就是从虚基类向更派生的类型进行转换：

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

A * p = new D;
D * q = dynamic_cast<D*>(p);

当然，原因是虚拟基类只在运行时确定。

另一个使用 dynamic_cast 的方法是通过 强制转换为 void* 来发现最派生对象的地址，尽管这并不完全清楚是否是必要的语言特性。（我成功 设计了一个用例，但它大多是学术性的。）

- Kerrek SB