std::static_pointer_cast与static_cast<std::shared_ptr<A>>的区别

Question

我有一个类层次结构，其中B从A继承，如下所示：

class A : public std::enable_shared_from_this<A>
{

};

class B : public A
{
   void f()
   {
        // the code below compiles
        std::shared_ptr<B> copyOfThis = std::static_pointer_cast<B>(shared_from_this()); 
        // the code below does not
        std::shared_ptr<B> copyOfThis = static_cast<std::shared_ptr<B>>(std::make_shared<A>(shared_from_this()));
}
};

实际上，我想了解为什么不能使用 static_cast 将父类的 shared_ptr 转换为子类的 shared_ptr，即使它实际上包含了子类的 this。

编辑：请参考此问题：Polymorphic smart pointer usage。在这里，我询问为什么可以在父类的共享指针上强制转换子类的共享指针。答案是有一个模板构造函数。详情请参见问题描述。那么为什么即使shared_ptr<A>和shared_ptr<B>之间没有关系，这个构造函数也不能用于转换呢？

- Narek

---

你的问题是什么？你展示的这两行代码尝试做完全不同的事情。第二行代码分配了一个新对象，而第一行只创建了一个指向当前对象的共享指针。 - interjay

std::make_shared 分配一个新的托管对象，与 *this 不同。 - interjay

std::make_shared<A>(shared_from_this()) 是用来干什么的？你有尝试编译这段代码吗？这可能会回答你的问题。 - Jonathan Wakely

@JonathanWakely 它只在Xcode上编译。 - Narek

“那么为什么这个构造函数没有用呢？”- 因为你现在是在反过来做。 B * 可以隐式转换为 A *，但是 A * 不能隐式转换为 B *。因此，构造函数不参与重载决议。 - 5gon12eder

Answer 1

由于类之间不存在继承关系，因此无法将 shared_ptr<A> 强制转换为 shared_ptr<B>。出于同样的原因，也无法将 vector<A> 强制转换为 vector<B>。

使用相关类型实例化类模板并不会使模板实例化相关。

shared_ptr<T>(const shared_ptr<Y>&) 构造函数没有帮助，因为它仅在 Y* 隐式转换为 T* 时可用，即它是为了支持与隐式发生的相同指针转换（例如B* 到 A*），而不是 A* 到 B*。

你可以这样做：

shared_ptr<A> thisA = shared_from_this();
shared_ptr<B> thisB(thisA, static_cast<B*>(thisA.get()));

这将创建一个shared_ptr<B>，它与thisA共享所有权，并持有指针static_cast<B*>(thisA.get())

static_pointer_cast<B>(thisA)正是如此，但以上使用的别名构造函数是在稍后添加到shared_ptr中的，因此在发明static_pointer_cast时不存在，而且它执行的操作也不太清楚。 static_pointer_cast更加表达清晰。如果想对指针类型进行静态转换，请使用static_pointer_cast。

- Jonathan Wakely

---

你看过我对问题的“编辑”了吗？ - Narek

唯一将没有关系的类之间进行 static_cast 的方法，就是使用转换运算符。 - MarkusAtCvlabDotDe

@ Narek，是的，请查看更新后的答案，并阅读您所问的构造函数的文档！还要阅读您其他问题的答案！ - Jonathan Wakely

所以，如果我理解正确的话，唯一的原因就是上转型。 - Narek

@MarkusAtCvlabDotDe 转换运算符和构造函数也是如此。 - Narek

Answer 2

长话短说：std::shared_ptr<A>并不是std::shared_ptr<B>的父类。这就是static_pointer_cast存在的全部意义。

- Jean-Bernard Jansen

---

@AnkitAcharya。他所说的不是A类和B类，而是两个不同的泛型类std::shared_ptr<A>和std::shared_ptr<B>，它们确实是完全不同的类。 - MarkusAtCvlabDotDe