C++中基類對象安全轉(zhuǎn)換為派生類對象的方法
通常,為了實(shí)現(xiàn)多態(tài)性,我們將基類的指針或引用指向派生類對象。而當(dāng)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(zhuǎn)換為派生類指針以達(dá)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(zhuǎn)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!
- //
- // CBase.h
- //
- #ifndef __C_BASE_H
- #define __C_BASE_H
- using std::string;
- using std::cout;
- using std::endl;
- class CBase
- {
- protected :
- string _name;
- public :
- CBase(const string &name);
- virtual ~CBase(void);
- };
- inline CBase::CBase(const string &name) : _name(name)
- {NULL; }
- inline CBase::~CBase(void)
- { NULL; }
- #endif // __C_BASE_H
好的,下面讓我們來看一下如何轉(zhuǎn)換:
- // main.c
- #include <iostream>
- #include "CBase.h"
- #include "CDerived.h"
- int main(void)
- {
- CBase base("father");
- CDerived derived("son");
- // 錯誤的調(diào)用, 基類 CBase 沒有方法 whoAmI
- // base.whoAmI();
- // 調(diào)用派生類 CDerived 特有的方法 whoAmI
- derived.whoAmI();
- // 錯誤的轉(zhuǎn)換
- // dynamic_cast<CDerived>(base)->whoAmI();
- // 基類轉(zhuǎn)換為派生類, 通過編譯,正常運(yùn)行.
- static_cast<CDerived>(base).whoAmI();
- return 0;
- }
復(fù)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(diào)用它。而意圖使用 dynamic_cast 動態(tài)地將基類對象 base 轉(zhuǎn)換為派生類對象,會導(dǎo)致編譯器報錯,因為運(yùn)行時,基類對象 base 在內(nèi)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(tài)地轉(zhuǎn)換卻可以呢?這條轉(zhuǎn)換語句并不是在任何情況下都可以通過編譯。事實(shí)上,運(yùn)行時并沒有發(fā)生過轉(zhuǎn)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(gòu)造了一個臨時派生類對象。先回顧一下運(yùn)行結(jié)果:
- I am son !
- CDerived::CDerived(const CBase &base);
- I am father !
然后再回頭看一下派生類 CDerived 的代碼,運(yùn)行時下面的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)被執(zhí)行了:
- CDerived(const CBase &base);
復(fù)制代碼但與默認(rèn)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)不同,它的參數(shù)為其基類對象的引用,這樣我們構(gòu)造出來的派生類對象在內(nèi)存中,其基類部分就與 base 完全一樣了。
- inline CDerived::CDerived(const string &name): CBase(name)
- { NULL; }
復(fù)制代碼因此,我們可以得出一個結(jié)論,在使用 static_cast 進(jìn)行轉(zhuǎn)換時,編譯器隱式地為我們調(diào)用了復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。但是有一點(diǎn)需要注意,由于調(diào)用的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)參數(shù)類型與自身類型不同, 故我們必須親自編寫這個復(fù)制構(gòu)造函數(shù),如果沒有,編譯器將因為找不到合適的構(gòu)造函數(shù)而報錯。
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