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C++中基類對象安全轉換為派生類對象的方法

開發 后端
為了實現多態性,我們將基類的指針或引用指向派生類對象,或是將基類指針轉換為派生類指針。本文今天介紹了基類對象安全轉換為派生類對象的方法,一起來看吧,希望對你有幫助。

通常,為了實現多態性,我們將基類的指針或引用指向派生類對象。而當需要使用該派生類對象的特有方法時,可以通過將基類指針轉換為派生類指針以達到目的。這樣做總是合法的。也許在某些特殊情況下,需求剛好相反,我們需要將基類對象轉換為派生類對象。沒錯,是對象對象,不是指針。先看一下我們的基類和子類的示例代碼吧!

  1. //  
  2. // CBase.h  
  3. //   
  4. #ifndef __C_BASE_H  
  5. #define __C_BASE_H  
  6. using std::string;  
  7. using std::cout;  
  8. using std::endl;  
  9. class CBase  
  10. {  
  11. protected :  
  12. string _name;  
  13. public :  
  14. CBase(const string &name);  
  15. virtual ~CBase(void);  
  16. };  
  17. inline CBase::CBase(const string &name) : _name(name)  
  18. {NULL; }  
  19. inline CBase::~CBase(void)  
  20. { NULL; }  
  21. #endif // __C_BASE_H 

好的,下面讓我們來看一下如何轉換:

  1. // main.c  
  2. #include <iostream>  
  3. #include "CBase.h"  
  4. #include "CDerived.h"  
  5. int main(void)  
  6. {  
  7. CBase base("father");  
  8. CDerived derived("son");  
  9. // 錯誤的調用, 基類 CBase 沒有方法 whoAmI  
  10. // base.whoAmI();  
  11. // 調用派生類 CDerived 特有的方法 whoAmI  
  12. derived.whoAmI();  
  13. // 錯誤的轉換   
  14. // dynamic_cast<CDerived>(base)->whoAmI();  
  15. // 基類轉換為派生類, 通過編譯,正常運行.   
  16. static_cast<CDerived>(base).whoAmI();  
  17. return 0;  
  18. }  

復制代碼從上面的代碼可以看到,方法 whoAmI 是派生類 CDerived 所特有的,基類對象無法調用它。而意圖使用 dynamic_cast 動態地將基類對象 base 轉換為派生類對象,會導致編譯器報錯,因為運行時,基類對象 base 在內存中不可能包含派生類的屬性和方法。

為什么使用 static_cast 靜態地轉換卻可以呢?這條轉換語句并不是在任何情況下都可以通過編譯。事實上,運行時并沒有發生過轉換過程,我們只是做了一個小動作——以基類對象 base 為參照,另外構造了一個臨時派生類對象。先回顧一下運行結果:

 

  1. I am son !  
  2. CDerived::CDerived(const CBase &base);  
  3. I am father ! 

 

然后再回頭看一下派生類 CDerived 的代碼,運行時下面的復制構造函數被執行了:

  1. CDerived(const CBase &base); 

 

復制代碼但與默認復制構造函數不同,它的參數為其基類對象的引用,這樣我們構造出來的派生類對象在內存中,其基類部分就與 base 完全一樣了。

  1. inline CDerived::CDerived(const string &name): CBase(name)  
  2. { NULL; } 

復制代碼因此,我們可以得出一個結論,在使用 static_cast 進行轉換時,編譯器隱式地為我們調用了復制構造函數。但是有一點需要注意,由于調用的復制構造函數參數類型與自身類型不同, 故我們必須親自編寫這個復制構造函數,如果沒有,編譯器將因為找不到合適的構造函數而報錯。

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責任編輯:于鐵 來源: 大家論壇
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