C++中基类对象安全转换为派生类对象的方法

通常，为了实现多态性，我们将基类的指针或引用指向派生类对象。而当需要使用该派生类对象的特有方法时，可以通过将基类指针转换为派生类指针以达到目的。这样做总是合法的。也许在某些特殊情况下，需求刚好相反，我们需要将基类对象转换为派生类对象。没错，是对象对象，不是指针。先看一下我们的基类和子类的示例代码吧！

?

//

// CBase.h

//

 

#ifndef __C_BASE_H

#define __C_BASE_H

 

 

using std::string;

using std::cout;

using std::endl;

 

class CBase

{

protected :

    string _name;

 

public :

    CBase(const string &name);

    virtual ~CBase(void);

};

 

 

inline CBase::CBase(const string &name)

    : _name(name)

{ NULL; }

 

     

inline CBase::~CBase(void)

{ NULL; }

 

 

#endif // __C_BASE_H

 好的，下面让我们来看一下如何转换：

?

//

// main.c

//

 

#include <iostream>

#include "CBase.h"

#include "CDerived.h"

 

int main(void)

{

    CBase base("father");

    CDerived derived("son");

     

    // 错误的调用, 基类 CBase 没有方法 whoAmI

    // base.whoAmI();

      

    // 调用派生类 CDerived 特有的方法 whoAmI

    derived.whoAmI();

     

    // 错误的转换

    // dynamic_cast<CDerived>(base)->whoAmI();

     

    // 基类转换为派生类, 通过编译，正常运行.

    static_cast<CDerived>(base).whoAmI();

      

    return 0;

}

从上面的代码可以看到，方法 whoAmI 是派生类 CDerived 所特有的，基类对象无法调用它。而意图使用 dynamic_cast 动态地将基类对象 base 转换为派生类对象，会导致编译器报错，因为运行时，基类对象 base 在内存中不可能包含派生类的属性和方法。为什么使用 static_cast 静态地转换却可以呢？这条转换语句并不是在任何情况下都可以通过编译。事实上，运行时并没有发生过转换过程，我们只是做了一个小动作——以基类对象 base 为参照，另外构造了一个临时派生类对象。先回顾一下运行结果：

I am son !
CDerived::CDerived(const CBase &base);
I am father !

然后再回头看一下派生类 CDerived 的代码，运行时下面的复制构造函数被执行了：

?

CDerived(const CBase &base);

 但与默认复制构造函数不同，它的参数为其基类对象的引用，这样我们构造出来的派生类对象在内存中，其基类部分就与 base 完全一样了。

?

inline CDerived::CDerived(const string &name)

    : CBase(name)

{ NULL; }

 因此，我们可以得出一个结论，在使用 static_cast 进行转换时，编译器隐式地为我们调用了复制构造函数。但是有一点需要注意，由于调用的复制构造函数参数类型与自身类型不同， 故我们必须亲自编写这个复制构造函数，如果没有，编译器将因为找不到合适的构造函数而报错。