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c++ - 如何从非多态虚基类向下转型？

coder 2024-02-11 原文

有没有办法在不涉及虚函数的情况下从虚基类向下转型为派生类？下面是一些代码来演示我在说什么:

struct Base1
{
  int data;
};

struct Base2
{
  char odd_size[9];
};

struct ViBase
{
  double value;
};


struct MostDerived : Base1, Base2, virtual ViBase
{
  bool ok;
};


void foo(ViBase &v)
{
  MostDerived &md = somehow_cast<MostDerived&>(v);  //but HOW?
  md.ok = true;
}


int main()
{
  MostDerived md;
  foo(md);
}

请注意，该代码仅用于演示。我的真实场景相当复杂，涉及模板参数和从一个到另一个的转换，只知道第一个是第二个的基础；它可以是普通的或虚拟的基地，它可能有也可能没有虚拟功能。 (请参阅底部的简化示例)。我可以使用类型特征检测多态案例和虚拟/非虚拟基础案例，并解决除非多态虚拟基础之外的所有问题。这就是我要问的。

我真的想不出一种方法来进行转换:

  • 隐式转换是正确的；这些只做上行。

  • static_cast 明确禁止从虚拟基类进行转换:

    5.2.9/2 ... and B is neither a virtual base class of D nor a base class of a virtual base class of D. ...

  • dynamic_cast 也做不到，因为向下转型需要一个多态类

    5.2.7/6 Otherwise, v shall be a pointer to or a glvalue of a polymorphic type (10.3).

    10.3/1 ... A class that declares or inherits a virtual function is called a polymorphic class.

  • reinterpret_cast 在这里根本不适用。

如果 MostDerived 至少有一个虚函数，这当然可以用 dynamic_cast 来解决。但是如果没有，有没有办法进行转换？

(注意所有引用均来自 C++11 草案 N3485)

鉴于评论过于关注上面的示例代码，下面是我的真实情况的草图:

template <class T_MostDerived>
struct Bar
{
  template <class T_Base>
  void foo(T_Base &b, typename std::enable_if<std::is_base_of<T_Base, T_MostDerived>::value>::type * = nullptr)
  {
    T_MostDerived &md = somehow_cast<T_MostDerived>(b);
    do_stuff_with(md);
  }
};

也就是说，我知道 T_Base 是 T_MostDerived 的基类(而且我知道 T_MostDerived 实际上是最派生类型) ，但我对他们一无所知； Bar 是我的代码，是库的一部分，未知客户端可以使用。我可以检测它是一个非多态虚拟基，但在这种情况下我不能转换它。

最佳答案

存在从MostDerived& 到它的ViBase& 的隐式明确转换。 static_cast 可以显式表达这种转换，也可以进行相反的转换。这就是 static_cast 所做的那种转换。

正如 OP 所指出的，从虚拟基地向下的 static_cast 是无效的。

下面的源代码说明了原因:

#include <iostream>
using namespace std;

struct B { virtual ~B(){} };
struct D: virtual B {};
struct E: virtual B {};
struct X: D, E {};

auto main() -> int
{
    X   x;
    B&  b = static_cast<E&>( x );

    // Can't do the following for the address adjustment that would work for
    // D sub-object won't work for E sub-object, yet declarations of D and E
    // are identical -- so the address adjustment can't be inferred from that.
    //
    //static_cast<D&>( b );

    // This is OK:
    dynamic_cast<D&>( b );
}

从本质上讲，如上所示，您无法仅从 D(或 E)的声明中推断出地址调整。编译器也不能。这也排除了 reinterpret_cast。

关于c++ - 如何从非多态虚基类向下转型？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/24920218/

amp43codeMostDerivedcastc++downcastvirtual-inheritance

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