如何将基本智能指针转换为 C++ 中的派生指针？答案

【问题标题】：How can I cast a base smart pointer into the derived one in C++?如何将基本智能指针转换为 C++ 中的派生指针？
【发布时间】：2016-12-08 14:11:08
【问题描述】：

代码：

class Base {
    ...
};

class Derived : public Base {
    void OnlyOwnedByDerived{
        ...
    }
};

问题是： 1. 如果我使用基类的智能指针来引用派生类，我这样做的原因是我想获得只适合虚函数的动态绑定的好处。但是如果我想使用只属于派生类的函数，我该怎么办？ static_cast 不同类的智能指针之间给我一个错误...

我能想到的最直接的方法是使用原始指针而不是智能指针...

【问题讨论】：

接近投票者应该注意这个问题与shared_ptr无关。没有提到这个词。

标签： c++ pointers

【解决方案1】：

在 C++11 中，有 dynamic_pointer_cast

你可以使用的：

void func(std::shared_ptr<Base> b){
    b->VirtualBaseFunction();
    if(auto d = dynamic_pointer_cast<Derived>(b)){
         d->DerivedSpecificFunction():
         ....more code
    }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

通过使用std::dynamic_pointer_cast。如果转换不成功，这将返回一个空的 shared_ptr。

如果您不希望在返回的派生指针之间共享所有权，您也可以直接在智能指针管理的指针上使用dynamic_cast：

smart_ptr_type<Base> x = ...;
auto* derived = dynamic_cast<Derived*>(x.get());

【讨论】：

我没有看到仅限于 shared_ptr 的约束；我什至没有看到它被提及。因此，就问题而言，这充其量只是一个评论。在shared_ptr的情况下...
因为没有足够的信息，我不得不做出一些假设。由于标准库中的所有智能指针类型都可以转换为shared_ptr，因此可以认为是“最小公分母”。如果他们正在使用 boost，那么这应该为他们提供足够的信息来定位 boost::dynamic_pointer_cast。欢迎您询问更具体的信息并自己回答问题。

【解决方案3】：

对于智能指针本身，它取决于智能指针。指向Derived 的智能指针不是派生自指向Base 的那种智能指针的类。但是您可以转换原始指针。为此，如果您知道指针是派生类型，则您有 static_cast，当您不知道（或只是希望检查）并且基类是多态时，您有 dynamic_cast。

注意：如果原始指针被向下转换然后用于构造新的智能指针，则所有权假设可能会被打破。对于这种情况，应该首先释放原始智能指针的所有权。通常这是一个名为 release 的成员函数。

例如：

#include <iostream>
#include <memory>

struct Base
{
    int x;
};

struct Derived
    : Base
{
    void foo() const { std::cout << x << "\n"; }
    Derived( int const value ): Base{ value } {}
};

auto main()
    -> int
{
    using std::unique_ptr;
    unique_ptr<Base> p_base{ new Derived{ 42 } };

    #ifdef CHECK
        unique_ptr<Derived> p_directly_converted{ p_base };     // !Nyet
    #endif

    unique_ptr<Derived> p_derived{
        static_cast<Derived*>( p_base.release() )
        };
    p_derived->foo();
}

std::unique_ptr 没有执行此向下转换的关联函数，因此必须通过static_cast 或dynamic_cast（对于多态基）以及release 手动完成。

但是，std::shared_ptr 具有关联的函数 static_pointer_cast、dynamic_pointer_cast 和 const_pointer_cast，并且其他智能指针可能具有同上函数 - 但这在很大程度上取决于智能指针。

【讨论】：