C++ - 向上转型和向下转型答案

【问题标题】：C++ - upcasting and downcastingC++ - 向上转型和向下转型
【发布时间】：2016-05-08 05:23:31
【问题描述】：

在我的例子中：

在向上转换时，第二个 d.print() 不应该调用 print "base" 吗？

不是将“d”派生对象向上转换为基类对象吗？

而在向下转型时，它有什么优势？

你能用实际的方式解释 upcast 和 downcast 吗？

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    void print() { cout << "base" << endl; }
};

class Derived :public Base{
public:
    void print() { cout << "derived" << endl; }

};

void main()
{
    // Upcasting
    Base *pBase;
    Derived d;
    d.print();
    pBase = &d;
    d.print();

    // Downcasting
    Derived *pDerived;
    Base *b;
    pDerived = (Derived*)b;
}

【问题讨论】：

为什么你认为pBase 行应该改变d.print(); 的行为？你的意思是问pBase->print(); 吗？

标签： c++ class inheritance downcast upcasting

【解决方案1】：

向上转换在 C++ 中是隐式的，并且在处理虚拟调度时被大量使用。换句话说，您有一个指向Base 的指针，您可以从中访问整个类层次结构的公共接口，并且可以在运行时完成选择。这假设您的接口函数标记为virtual。示例：

Base* pBase; 
cin >> x; 
if(x == 0) // this is done at runtime, as we don't know x at compile time
    pBase = new Derived1;
else
    pBase = new Derived2;

pBase->draw(); // draw is a virtual member function

在调度在运行时完成的这些情况下非常有用。简单地说，向上转型允许将派生类视为基类（通过其公共接口）。

向下转换的用处不大，应尽可能避免使用 IMO。通常是糟糕设计的标志，因为很少需要将Base 对象转换为派生对象。可以通过dynamic_cast 完成（并检查结果），例如

Base* pBase = new Derived; // OK, the dynamic type of pBase is Derived
Derived* pDerived = dynamic_cast<Derived*>(pBase);
if(pDerived) // always test  
{
    // success
}
else
{
    // fail to down-cast
}

This link 提供了一个非常有用的主题介绍。

【讨论】：

所以代码行：“pBase = new Derived1;”和“pBase = new Derived2;”代表实际上上扬？如果是这样，我们假设 x 为 0 并且 pBase 将指向“Derived1”类的对象。如果 pBase 指针是 "Derived1 *pBase" 会有什么区别？
@Mihai 当您事先不知道派生类型时，它很有用。在这种情况下，您可以使用指向 base 的指针来控制派生的层次结构。
向下转型是糟糕的设计？这是一个疯狂的观点！向上转换是糟糕的设计，因为它会导致在编译时未知且在运行时不可预测的未定义行为。它实际上是一个向下转换的例子，提供了坚实的工作基础。
@Poriferous 我希望你意识到Base* p = new Derived 是（隐式）向上转换，而不是向下转换。向上转换的使用方式比向下转换更多。同样，IMO，dynamic_cast 应该少用。
@Poriferous 我同意不应该在动态类型上使用static_cast。向上转型是隐式的，它只是通过基指针控制类层次结构的接口。这对 IMO 很重要。

【解决方案2】：

您需要使用虚拟方法来启用RTTI。

在您的情况下，由于您使用的是 C++，因此您应该依赖更安全的转换机制。因此，您应该使用dynamic_cast<Derived*>(b) 而不是(Derived*)b。这使您可以确保您实际上拥有一个指向基类（接口）的对象的指针，该基类是通过转换类型为Derived 的对象而获得的。 This page 提供了进一步的解释。

【讨论】：

我不是downvoter（也许我应该......）但你的回答很好，但不是上面这个问题 - 我想这就是原因。
好吧，为我辩护，这个问题也不是那么好。请让我知道您认为我应该如何改进我的答案。