【C++】dynamic_cast基本用法（详细讲解）

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dynamic_cast 是 C++ 中的一个类型转换操作符，它主要用于多态类型之间的转换。其特点是在运行时进行类型检查，确保所执行的转换是安全的。因此，它主要用于指向类的指针或引用之间的转换，尤其是在类的继承体系中。

1. 使用场景

1.1向下转型

将基类指针或引用转换为派生类指针或引用。这是 dynamic_cast 最常见的用途。

class Base {};
    class Derived : public Base {};
    Base* basePtr = new Derived;
    Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr);

如果转换成功，derivedPtr 将是一个有效的指针；如果转换失败（例如，如果 basePtr 实际上不指向 Derived 类的对象），derivedPtr 将是 nullptr。

1.2横向转型

在同一继承层级的不同派生类之间进行转换。

class Base {};
    class Derived1 : public Base {};
    class Derived2 : public Base {};
    Base* basePtr = new Derived1;
    Derived2* derived2Ptr = dynamic_cast<Derived2*>(basePtr);

在这种情况下，derived2Ptr 会是 nullptr，因为 basePtr 实际上指向的是 Derived1 类的对象。

2. 前提条件

为了使 dynamic_cast 能够进行运行时类型检查，以下条件必须满足：

• 转换涉及的类型至少有一个虚函数。换句话说，基类必须有虚函数，以支持运行时类型信息 (RTTI)。

class Base {
public:
    virtual void foo() {}
};

• 编译器需要启用 RTTI。大多数现代 C++ 编译器默认启用 RTTI，但有些情况下可能需要显式地开启它。
  

3. 优点

• 安全性：dynamic_cast 提供运行时的类型检查，这使得转换更加安全。如果转换无法进行，对于指针转换，它返回 nullptr；对于引用转换，它抛出一个 std::bad_cast 异常。

4. 缺点

• 性能开销：由于 dynamic_cast 需要在运行时进行类型检查，所以它相对于其他转换（如 static_cast）来说，有一定的性能开销。

总之，dynamic_cast 在处理与多态相关的类型转换时是非常有用的，尤其是当你不确定实际类型时。但由于其性能开销，你应该在必要时才使用它，并确保 RTTI 在你的编译器中是启用的。