1️⃣ 基本概念

  • 定义：dynamic_cast 是 C++ 提供的 运行时类型安全的强制类型转换操作符
  • 作用：将 基类指针/引用 安全地转换为 派生类指针/引用
  • 特点：
    1. 只适用于 有虚函数的多态类型
    2. 在运行时进行类型检查，如果转换非法，会返回 nullptr（指针）或抛出 std::bad_cast（引用）

2️⃣ 语法

dynamic_cast<new_type>(expression)
  • new_type：目标类型（通常为指针或引用类型）
  • expression：要转换的对象（基类指针/引用）

3️⃣ 使用场景

  1. 多态类型安全下的向下转型（Downcasting）
    • 将基类指针转换为派生类指针
    • 在运行时保证类型安全
  2. 类型检查
    • 在访问派生类特有成员前，先检查对象类型
  3. 避免非法转换
    • 相比 static_cast，dynamic_cast 提供运行时检查，防止段错误

4️⃣ 使用示例

4.1 类定义

#include <iostream>

#include <typeinfo>

using namespace std;

class Base {

public:

virtual ~Base() {}

};

class Derived : public Base {

public:

void show() { cout << "Derived class function" << endl; }

};
4.2 指针转换示例

Base* base = new Derived;  // 基类指针指向派生类对象

Derived* derived = dynamic_cast<Derived*>(base);

if (derived) {

derived->show();  // 成功，输出 "Derived class function"

} else {

cout << "转换失败" << endl;

}
4.3 非法转换示例

Base* base2 = new Base;  // 基类对象

Derived* derived2 = dynamic_cast<Derived*>(base2);

if (derived2 == nullptr) {

cout << "转换失败" << endl;  // 输出

}
4.4 引用转换示例

try {

Base& baseRef = *base2;

Derived& derivedRef = dynamic_cast<Derived&>(baseRef);

} catch (bad_cast& e) {

cout << "引用转换失败: " << e.what() << endl;

}

5️⃣ 注意事项

注意点

说明

必须有虚函数

dynamic_cast 仅对多态类型有效

指针转换失败返回 nullptr

适用于指针类型向下转型

引用转换失败抛出异常

适用于引用类型向下转型

不适用于非多态类

编译器无法进行运行时类型检查

性能开销

需要 RTTI 支持，运行时有一定开销

6️⃣ 总结

  1. dynamic_cast 用于 多态类安全下的类型转换
  2. 常用于 向下转型（Base → Derived）
  3. 指针失败返回 nullptr，引用失败抛出 std::bad_cast
  4. 需要虚函数表支持（即基类有虚函数）

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