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将shared_ptr <Base>向下转换为shared_ptr <Derived>？

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更新：此示例中的shared_ptr与Boost中的一样，但它不支持shared_polymorphic_downcast（或者dynamic_pointer_cast或static_pointer_cast）！

我正在尝试初始化一个派生类的共享指针，而不会丢失引用计数：

struct Base { };
struct Derived : public Base { };
shared_ptr<Base> base(new Base());
shared_ptr<Derived> derived;

// error: invalid conversion from 'Base* const' to 'Derived*'
derived = base;

到现在为止还挺好 . 我没想到C会隐式地将Base *转换为Derived * . 但是，我确实需要代码表示的功能（即，在向下转换基指针时保持引用计数） . 我的第一个想法是在Base中提供一个强制转换运算符，以便可以进行对Derived的隐式转换（对于pedants：我会检查向下转换是否有效，不要担心）：

struct Base {
  operator Derived* ();
}
// ...
Base::operator Derived* () {
  return down_cast<Derived*>(this);
}

好吧，它没有帮助 . 似乎编译器完全忽略了我的类型转换操作符 . 任何想法如何使shared_ptr分配工作？加分： Base* const 是什么类型的？ const Base* 我明白了，但 Base* const ？在这种情况下 const 指的是什么？

c++ gcc boost

3 回答

  • 45

    你可以使用 dynamic_pointer_cast . 它由 std::shared_ptr 支持 .

    std::shared_ptr<Base> base (new Derived());
std::shared_ptr<Derived> derived =
               std::dynamic_pointer_cast<Derived> (base);

    另外，我不建议在基类中使用强制转换运算符 . 像这样的隐式转换可能会成为错误和错误的根源 .

    -Update：如果类型不是多态的，可以使用 std::static_pointer_cast .

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  • 5

    我假设你正在使用 boost::shared_ptr ......我想你想dynamic_pointer_cast或 shared_polymorphic_downcast .

    但是，这些需要多态类型 .

    Base * const是什么类型的？ const Base *我明白了，但Base * const？在这种情况下const指的是什么？

    • const Base * 是一个指向常量 Base 的可变指针 .

    • Base const * 是一个指向常量 Base 的可变指针 .

    • Base * const 是一个指向可变 Base 的常量指针 .

    • Base const * const 是一个指向常量 Base 的常量指针 .

    这是一个最小的例子：

    struct Base { virtual ~Base() { } };   // dynamic casts require polymorphic types
struct Derived : public Base { };

boost::shared_ptr<Base> base(new Base());
boost::shared_ptr<Derived> derived;
derived = boost::static_pointer_cast<Derived>(base);
derived = boost::dynamic_pointer_cast<Derived>(base);
derived = boost::shared_polymorphic_downcast<Derived>(base);

    我不确定你的例子是否有意创建基类型的实例并将其强制转换，但它可以很好地说明差异 .

    static_pointer_cast 将"just do it" . 这将导致未定义的行为（ Derived* 指向由 Base 分配和初始化的内存）并且可能导致崩溃，或者更糟 . base 上的引用计数将递增 .

    dynamic_pointer_cast 将导致空指针 . base 上的引用计数将保持不变 .

    shared_polymorphic_downcast 将与静态强制转换具有相同的结果，但会触发断言，而不是看似成功并导致未定义的行为 . base 上的引用计数将递增 .

    见(dead link)：

    有时候确定是否使用static_cast或dynamic_cast有点困难，并且您希望自己可以拥有两个世界 . 众所周知，dynamic_cast具有运行时开销，但它更安全，而static_cast根本没有开销，但它可能会无声地失败 . 如果你可以在调试版本中使用shared_dynamic_cast，在发布版本中使用shared_static_cast，那会有多好 . 好吧，这样的事情已经可以使用了，叫做shared_polymorphic_downcast .

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  • 71

    If somebody gets here with boost::shared_ptr...

    这是您可以向下转换为派生的Boost shared_ptr的方法 . 假设Derived继承自Base .

    boost::shared_ptr<Base> bS;
bS.reset(new Derived());

boost::shared_ptr<Derived> dS = boost::dynamic_pointer_cast<Derived,Base>(bS);
std::cout << "DerivedSPtr  is: " << std::boolalpha << (dS.get() != 0) << std::endl;

    确保'Base' class / struct至少有一个虚函数 . 虚拟析构函数也可以工作 .

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