将 dynamic_cast 与模板一起使用答案

【问题标题】：using dynamic_cast with templates将 dynamic_cast 与模板一起使用
【发布时间】：2014-05-06 08:35:52
【问题描述】：

在用 C++ 实现基于模板的工厂时，我创建了以下 allocator 函数来实例化给定的子类：

template<class ChildClass, class ParentClass>
ParentClass* allocator() {
   ChildClass *child  = new ChildClass();
   ParentClass*parent = dynamic_cast<ParentClass*>(child);
   if(NULL==parent) {
     delete child;
     return NULL;
   }
   return parent;
}

一切正常，但是当通过coverity 等静态代码分析工具运行代码时，delete child; 行被标记为逻辑死代码。

我进行运行时检查的原因是断言ChildClass 是从ParentClass 派生的。

现在我明白了，在模板扩展期间编译器已经知道ChildClass 是否派生自ParentClass，并且dynamic_cast 仅在运行时进行评估。

如果ChildClass 确实是从ParentClass 派生的，那么运行时检查逻辑上是死代码（在这种情况下，如果ChildClass 已成功分配，dynamic_cast 将始终返回non-NULL） .

但是有没有办法确保在编译时（模板扩展时）ChildClass 派生自 ParentClass？

afaik，模板和继承在 C++ 中是不相关的，但我可能遗漏了一些明显的东西。

限制

不幸的是，代码应该在较旧的编译器上编译（例如，Visual Studio 6 附带的 C++ 实现）排除了任何较新的扩展，例如 C++11-features

【问题讨论】：

如果你的编译器和库支持 C++11，你可以使用std::is_base_of。
@JoachimPileborg 好点，但是我希望能够使用 VisualStudio-6 （原文如此！）对我的代码进行旧版编译，所以它甚至不是 @987654340 @
你应该在你的问题中清楚地说明这些限制。
@juanchopanza 感谢您的提示，更新了问题
如果无法分配内存，您当前的实现将在new 上抛出std::bad_alloc，而不是nullptr。如果你想在失败时获得nullptr，你应该使用new(std::nothrow) ChildClass(); ;)

标签： c++ templates inheritance dynamic-cast

【解决方案1】：

你可以使用std::is_base_of:

constexpr bool is_base = std::is_base_of<ParentClass, ChildClass>::value;

当ChildClass 不是从ParentClass 派生时，您可以在static_assert 中使用它来表示编译器错误。

static_assert(std::is_base_of<ParentClass, ChildClass>::value,
              "ParentClass is not base of ChildClass");

如果你没有 C++11 支持，你可以使用boost::is_base_of 和BOOST_STATIC_ASSERT。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果“Derived”继承自“Base”，则可以将“Derived”指针分配给指向“Base”的指针。即：

void AssignToBase(Derived* derived) {
  Base* base = derived;
}

...以上编译成功证明“Derived”继承自“Base”。您可以将它与 SFINAE 和静态断言（无论是在 C++11 中还是使用 Boost 的静态断言机制）结合使用，以验证派生类是否继承自父类。正如 juanchopanza 所说，C++11 提供了一个简单的 std::is_base_of 类型特征类，您可以使用它来测试这种继承关系。

【讨论】：

关于返回值，OP 正在返回parent，这将是一个有效的指针或NULL，所以没有错误。
@umläute，你是对的。话虽如此，如果这里有一个早期的“return nullptr”，肯定会更容易阅读。