我一般如何从 void * 指针动态转换？答案

【问题标题】：How do I dynamically cast from a void * pointer generically?我一般如何从 void * 指针动态转换？
【发布时间】：2018-02-07 14:17:19
【问题描述】：

class BASE {
public:
    virtual ~BASE() {}
    void lamp() {
        cout << "\nBASE CLASS";
    }
};

class DERIVED : public BASE {
public:
    void fun();
};

void DERIVED::fun() {
    cout << "\nDERIVED CLASS!";
}

int main() {

    BASE * pbase = new DERIVED; //BASE CLASS POINTER
    void * vbase = pbase;       //VOID POINTER TAKING BASE POINTER 
    DERIVED * pder;             //DERIVED CLASS POINTER

    //pder = static_cast<DERIVED *>(vbase);  //THIS WORKS
    pder = dynamic_cast<DERIVED *>(vbase);   //THIS DOESN'T
    pder->lamp();
    pder->fun();

    return 0;
}

每当我尝试将void* 指针动态转换为派生类指针时，都会出现以下错误：

不能将'vbase'（'void*'类型）动态转换为'class DERIVED*'类型（源不是指向类的指针）

我搜索了 StackOverflow 并按照建议在基类中实现了一个虚函数以避免错误。我究竟做错了什么？这可能吗？

我的总体意图是使用 void* 指针将任何传入的 Object 类型转换为 Derived 类类型。我希望你明白我的意思。

例如：

void dynamicCast(void * vptr)
{
    BASE * pbase = new DERIVED;
    DERIVED * pder;

    pder = dynamic_cast<DERIVED *>(vbase);
}

我应该能够将任何类型的指针传递给dynamicCast 函数，并且它应该被转换为派生类指针。

【问题讨论】：

你所要求的基本上是不可能的。你为什么要这样做？也许还有另一种方法可以实现。
答案是：你不知道。
void * 指针不能安全地转换为BASE * 或DERIVED *，因为它们不相关。您不能将static_cast 或dynamic_cast 用于此目的。
您可以将 void * 存储在列表中，您无需将其转换为任何内容。你需要一个类来存储 void *
不，这很容易。您只是无法监视传递给您的数据。不要将 void* 用作节点，它是附加到节点的数据。

标签： c++ void-pointers dynamic-cast

【解决方案1】：

我认为存在设计或/和理解问题

正如解释的那样，您不能从void* 中获得dynamic_cast。

为什么？因为dynamic_cast 需要一些运行时类型信息 (RTTI) 来进行转换（有关详细信息，请参阅this link）。仅从void*，C++ 代码就没有机会知道这些信息在哪里。最低限度是使用指向具有此类 RTTI 信息的对象的指针。

创建此信息并将其绑定到具有至少一个虚拟方法的任何类。如果没有虚拟方法，则不包含此信息。这就是不起作用的原因：

struct A
{
};

struct B : A
{
};

int main()
{
  B  b;
  A *a = &b;

  dynamic_cast<B *>(a);  // YOUR COMPILE TIME ERROR
}

解决方法是给A添加一个虚方法。这里我添加了一个虚析构函数this is generally a good thing

struct A
{
   virtual ~A() = default;
};

struct B : A
{
};

int main()
{
  B  b;
  A *a = &b;

  dynamic_cast<B *>(a);  // OK
}

另请注意，dynamic_cast 允许您检查转换是否合法。

例如，我们可以添加一个 C 类并检查：

struct C 
{
};

int main()
{
  B  b;
  A *a = &b;

  assert(dynamic_cast<B *>(a)!=nullptr); // OK
  assert(dynamic_cast<C *>(a)==nullptr); // OK can not cast A to C 
}

这种运行时操作不是免费的。如果你搜索最大速度可以使用这个技巧：

assert(dynamic_cast<B *>(a)!=nullptr);
B* b=static_cast<B*>(a);

在调试模式下，您将检查一切是否正常，在发布模式下使用-DNDEBUG 标志删除assert，您将只使用static_cast

【讨论】：

【解决方案2】：

当您将指向对象类型的指针转换为指向 void 的指针时，该 void 指针的唯一有效转换是回到其原始类型。您不能在指向void 的指针上使用dynamic_cast，因为void 不是多态类型，因此您可以使用static_cast。像这样：

BASE *pbase = new DERIVED;
void *vbase = pbase; // Ok; implicit conversion to void*
BASE *pbase1 = static_cast<BASE*>(vbase); // the cast is required

一旦你得到指向BASE的指针，当然，你可以使用dynamic_cast将它转换为指向派生类型的指针：

DERIVED *pder = dynamic_cast<DERIVED*>(pbase1);

【讨论】：

【解决方案3】：

您不能在void * 上使用dynamic_cast。

根据规范，对于dynamic_cast<T>(v)：

如果T是指针类型，v应该是指向完整类类型的指针的prvalue，结果是T类型的prvalue。 ...

你应该做的是让你的所有类都派生自同一个多态基类（至少有一个虚函数）BASE，并使用BASE *而不是void *。

【讨论】：

这是给我的任务。我必须使用头文件实现各种链表功能。函数声明位于标头中，定义位于单独的 .cpp 文件中。插入新节点的函数必须采用 void 指针，因为用户可以使用 main() 函数将任何类型的对象作为节点在文件中具有不同数量的成员。我希望你明白我想说什么。 TL：博士。 3 个文件：一个用于保存函数声明的标头，一个用于定义函数的 .cpp 文件以及另一个用于实现函数的 .cpp 文件。
您需要访问链表中的 void *，还是只有链表的用户需要知道 void * 中的内容？
但是 void *vbase = pbase.它有 Base 指针对吗？还是我错了？
如果您的链表需要访问 void * 中的某些函数，则将它们放在一个基类中，所有东西都从该基类继承。此处不能使用 void *，必须使用基 *。如果没有，list 的用户需要跟踪 void * 并使用适当的强制转换将其转换回来。但不是 dynamic_cast。
类型信息在 C++ 中非常重要，使用 void * 你会丢失它。它们可能具有相同的内部价值，但行为不同。

【解决方案4】：

你的通用链表应该是这样的：

class Node
{
    Node* next;
    void* vdata;
}

这是唯一严格要求的数据结构，但您可能需要一个循环列表，或者一个基节点来跟踪列表的末尾，或者一个双向链表。

调用者传递给您一个 void*，您创建一个新节点，设置“vdata”并将该节点添加到您的列表中。

【讨论】：

注意，调用者必须知道何时释放 void* 指向的数据。