有什么理由比隐式转换链更喜欢 static_cast 吗？

Question

假设我有一个实现多个接口的类

class CMyClass : public IInterface1, public IInterface2 { }; 

在该类的成员函数中，我需要获得指向其中一个接口的void* 指针（IUnknown::QueryInterface() 中的典型情况。

典型的解决方案是使用static_cast来实现指针调整：

void* pointer = static_cast<IInterface2*>( this );

如果没有从CMyClass 继承的已知类，在这种情况下是安全的。但是如果存在这样的类：

class CDerivedClass : public CUnrelatedClass, public CMyClass {};

我不小心做了

void* pointer = static_cast<CDerivedClass*>( this );

而this 实际上是一个指向CMyClass 实例的指针，编译器不会捕捉到我，并且程序稍后可能会遇到未定义的行为——static_cast 变得不安全。

建议的解决方案是使用隐式转换：

IInterface2* interfacePointer = this;
void* pointer = interfacePointer;

看起来这将解决两个问题 - 指针调整和无效向下转换的风险。

第二种方案有什么问题吗？喜欢第一个的原因可能是什么？

Answer 1

你可以使用这个模板：

template<class T, class U> T* up_cast(U* p) { return p; }

用法：

struct B {};
struct C : B {};

int main()
{
  C c;

  void* b = up_cast<B>(&c);
}

请注意，“*”是隐含的。如果您更喜欢up_cast<B*>，请相应调整模板。

Answer 2

分配给 void* 总是不安全的。无论你用哪种方式编写它都可能搞砸 - 假设用户正在尝试对 Interface1 进行 QI，那么以下都不是警告或错误：

Interface2* interfacePointer = this;
void* pointer = interfacePointer;

或

void* pointer = static_cast<Interface2*>( this );

考虑到意外使用 static_cast 进行向上转换的风险很小，在一个很可能甚至无法访问派生类定义的文件中，我看到了很多额外的努力却几乎没有实际安全性。

Answer 3

我看不出有任何理由不使用后一种解决方案，除了这样一个事实，如果其他人正在阅读您的代码，它不会立即传达您为什么使用如此复杂的语句（“为什么他不是只是使用 static_cast ？！？”），所以最好评论它或使意图非常清楚。

Answer 4

你的分析在我看来是正确的。不使用您的隐式方法的原因并不令人信服：

• 稍微详细一点
• 让变量悬而未决
• static_cast 可以说更常见，因此对其他开发人员来说更明显，搜索等。
• 在许多情况下，甚至派生类的声明也不会出现在基类函数的定义之前，因此不会出现此类错误

Answer 5

如果您害怕使用static_cast 意外做某事，那么我建议您将获取的转换/接口指针包装到某个模板函数中，例如像这样：

template <typename Interface, typename SourceClass>
void set_if_pointer (void * & p, SourceClass * c)
{
  Interface * ifptr = c;
  p = ifptr;
}

或者，使用dynamic_cast 并检查NULL 指针值。

template <typename Interface, typename SourceClass>
void set_if_pointer (void * & p, SourceClass * c)
{
  p = dynamic_cast<Interface *>(c);
}