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C++ Gossip - 物件導向《多型》 使用 dynamic_cast

C++ Gossip - 物件導向《多型》 使用 dynamic_cast

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 訪客無法瀏覽此圖片或連結,請先 註冊登入會員 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

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