如何从 std::exception 到 std::nested_exception 的 dynamic_cast？答案

【问题标题】：How one can dynamic_cast from std::exception to std::nested_exception?如何从 std::exception 到 std::nested_exception 的 dynamic_cast？
【发布时间】：2018-04-25 08:53:41
【问题描述】：

例如，我刚刚看到一个包含从std::exception 到std::nested_exception 的dynamic_cast 的代码，

try {
    std::throw_with_nested(std::runtime_error("error"));
} catch (std::exception &e) {
    auto &nested = dynamic_cast<std::nested_exception&>(e);
    std::cout << "ok" << std::endl;
}

一开始，我认为这段代码不会被编译，因为std::nested_exception 不是从std::exception 派生，我希望dynamic_cast 会对继承进行静态检查，但我错了。

虽然我找不到明确提到 dynamic_cast 允许这样做的相关标准规范，但我确认所有三个主要编译器 (clang/gcc/msvc) 都允许在完全不相关的类型之间使用 dynamic_cast。

但是，std::nested_exception 仍然不是从std::exception 派生的，所以我认为dynamic_cast 会抛出bad_alloc 异常并且"ok" 永远不会打印。我又错了。

现在，我想知道这是如何工作的。这对于std::exception 和std::nested_exception 来说是不是很特别？或者，我可以创建另一个成功的dynamic_cast<A&>(b) 类型A 和对象类型b 没有公共基类吗？

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 exception dynamic-cast nested-exceptions

【解决方案1】：

一开始，我以为这段代码不会被编译，因为 std::nested_exception 不是从 std::exception 派生的

这还不够 - std::nested_exception 旨在用作混合类，例如

struct MyExceptionWrapper: public std::exception, std::nested_exception
{
    // an 3rd-party component of my library threw
    // and I want to wrap it with a common interface
};

预计 dynamic_cast 会对继承进行静态检查，但我错了

在上述情况下，dynamic_cast 必须检查在运行时您的std::exception 是否真的是MyExceptionWrapper，在这种情况下它也是std::nested_exception。

这就是为什么它被称为dynamic cast，因为它必须在运行时检查动态类型。如果您想在编译时执行静态检查，您正在寻找 static cast。

虽然我找不到明确提到 dynamic_cast 允许这样做的相关标准规范

这都是well documented。我们正在讨论链接页面中的以下条款：

5) 如果 expression 是多态类型 Base 的指针或引用，而 new_type 是 Derived 类型的指针或引用，则执行运行时检查：

（注意Base=std::exception 是多态的）

b) 否则，如果表达式指向/引用最派生对象的公共基类，并且同时，最派生对象具有 Derived 类型的明确公共基类，则转换的结果指向/引用该派生（这称为“边播”。）

由于您无法在编译时判断 std::exception& 不是真正的 MyExceptionWrapper，因此您必须在运行时执行此操作。

PS。如果您想避免在 catch 块内意外重新抛出，只需编写

auto *nested = dynamic_cast<std::nested_exception*>(&e);

相反。然后你可以检查nullptr是否成功。

PPS。正如肖恩所说，上面的MyExceptionWrapper确实更有可能是throw_with_nested生成的类型，但效果是一样的。

【讨论】：

这是旁观者，而不是垂头丧气。
你说的很对，我贴错了项目符号。谢谢！

【解决方案2】：

std::throw_with_nested 的文档指出，抛出的类型将公开来自 std::nested_exception 和您传入的异常类型。因此，在您的示例中，抛出的异常在概念上具有类型：

class some_exception : public std::nested_exception, public std::runtine_exception
{

};

而且，由于std::runtime_exception 是从std_exception 派生的，因此您可以抓住它。

【讨论】：