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条款39: 避免 "向下转换" 继承层次

基类指针不能调用派生类的独有的成员,此时可以使用static_cast来转换,但不要这么做,因为向下转换难看、容易导致错误,而且使得代码难于理解、升级和维护,static_cast不会进行类型检查,即使指针指向的对象的类型与转换的目标类型不一样,比如说指针指向基类对象,转换为派生类对象,此时仍然会继续转换,当运行时若该指针尝试调用派生类独有成员会出错。

"向下转换" 可以通过几种方法来消除。最好的方法是将这种转换用虚函数调用来代替(程序运行时根据指针的动态类型来调用对应的函数),同时,它可能对有些类不适用(多个派生类,有的派生类需要该函数,有的派生类不需要,此时让其继承基类的虚函数而不覆盖),所以要使这些类的每个虚函数成为一个空操作。第二个方法是加强类型约束,使得指针的声明类型(静态类型)和你所知道的真的指针类型(动态类型)之间没有出入。

但是,有的情况下不得不执行向下类型转换:基类指针调用派生类成员,该成员是派生类独有的,且不能修改类的定义,使得该函数成为基类的虚函数。

此时有比上面那种原始转换更好的办法。这种方法称为 "安全的向下转换",它通过C++的dynamic_cast运算符(参见条款M2)来实现。当对一个指针使用dynamic_cast时,先尝试转换,如果成功(即,指针的动态类型(见条款38)和正被转换的类型一致),就返回新类型的合法指针;如果dynamic_cast失败,返回空指针。