C++ Gossip: 使用 dynamic_cast

原文链接：http://openhome.cc/Gossip/CppGossip/dynamicCast.html

您可以使用static_cast（甚至是傳統的C轉型方式）將基底類別指標轉換為衍生類別指標，這種轉型方式是強制轉型，在執行時期使用強制轉型有危險 性，因為編譯器無法得知轉型是否正確，執行時期真正指向的物件型態是未知的，透過簡單的檢查是避免錯誤的一種方式：

if(typeid(*base) == typeid(Derived1)) {
    Derived1 *derived1 = static_cast<Derived1*>(base);
    derived1->showOne();
}

為了支援執行時期的型態轉換動作，C++提供了dynamic_cast用來將一個基底類別的指標轉型至衍生類別指標，稱之為「安全向下轉型」（Safe downcasting），它在執行時期進行型態轉換動作，首先會確定轉換目標與來源是否屬同一個類別階 層，接著才真正進行轉換的動作，檢驗動作在執行時期完成，如果是一個指標，則轉換成功時傳回位址，失敗的話會傳回0，如果是參考的話，轉換失敗會丟出 bad_cast例外。

可以將 執行時期型態資訊（RTTI） 中的showWho()函式如下修改：

void showWho(Base *base) {
    base->foo();
    
    if(Derived1 *derived1 = dynamic_cast<Derived1*>(base)) {
        derived1->showOne();
    }
    else if(Derived2 *derived2 = static_cast<Derived2*>(base)) {
        derived2->showTwo();    
    } 
}

由於dynamic_cast轉換失敗的話會傳回0，因而運算的結果不可使用，必須先行對轉換結果作檢查才可以，如上例所示。

如果使用參考的話，dynamic_cast在轉換失敗之後會丟出bad_cast例外，所以您必須使用try...catch來處理例外，例如： 

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;

class Base {
public:
virtual void foo() = 0;
};

class Derived1 : public Base {
public:
void foo() {
cout << "Derived1" << endl;
}

void showOne() {
cout << "Yes! It's Derived1." << endl;
}
};

class Derived2 : public Base {
public:
void foo() {
cout << "Derived2" << endl;
}

void showTwo() {
cout << "Yes! It's Derived2." << endl;
}
};

void showWho(Base &base) {
try {
Derived1 derived1 = dynamic_cast<Derived1&>(base);
derived1.showOne();
}
catch(bad_cast) {
cout << "bad_cast 轉型失敗" << endl;
}
}

int main() {
Derived1 derived1;
Derived2 derived2;

showWho(derived1);
showWho(derived2);
 
return 0;
}

執行結果：

Yes! It's Derived1. bad_cast 轉型失敗