Wie funktioniert „dynamic_cast' von C und kann es in C simuliert werden?

Dynamic_cast in C entschlüsseln

Das Verständnis des Schlüsselworts „dynamic_cast“ in C kann verwirrend sein. Hier ist eine vereinfachte Analogie, die Ihnen hilft, das Wesentliche zu verstehen.

static_cast und Dynamic_cast für Zeiger

Stellen Sie sich static_cast als einen akribischen Bibliothekar vor, der zwei Bücher (Zeigertypen) streng überprüft. gehören zum selben Gang (Klassenhierarchie). Ist dies jedoch nicht der Fall, wird höflich darauf hingewiesen, dass die Anfrage ungültig ist und keine Umwandlung durchgeführt werden kann.

Dynamic_cast ist andererseits wie ein einfallsreicher Detektiv, der das Problem zur Laufzeit untersucht. Es untersucht den tatsächlichen Inhalt des Buches (Objekts), um festzustellen, ob es in den gewünschten Bereich (Klasse) gehört. Wenn ja, wird ein Verweis auf dieses Buch zurückgegeben. Andernfalls kommt es zu dem Schluss, dass die Anfrage ungültig ist, und gibt einen Nullzeiger zurück.

C-Äquivalente

Es gibt kein direktes Äquivalent zu „dynamic_cast“ in C. Sie können es jedoch simulieren seine Funktionalität mithilfe einer Kombination aus Zeigerarithmetik und virtuellen Funktionen. Hier ist ein Beispiel:

#define DYNAMIC_CAST(DerivedType, BaseType, MemberFunc, Args) \
    ((DerivedType*) \
      (((BaseType*)this)->MemberFunc(Args) + sizeof(BaseType) - sizeof(DerivedType)))

Dieses Makro benötigt einen abgeleiteten Typ, einen Basistyp, eine Mitgliedsfunktion, die einen Zeiger auf die vtable zurückgibt, und alle erforderlichen Argumente. Es wandelt einen Basiszeiger dynamisch in einen abgeleiteten Zeiger um, indem es den Objektversatz innerhalb der Vtable des abgeleiteten Typs berechnet und den Zeiger entsprechend anpasst.

Ein Beispiel aus der Praxis

struct Base {
    virtual const char* Identify() { return "Base"; }
};
struct Derived : Base {
    virtual const char* Identify() { return "Derived"; }
};

int main() {
    Base* base = new Derived();
    Derived* derived = DYNAMIC_CAST(Derived, Base, Identify, NULL);
    printf("Object type: %s\n", derived->Identify());
    return 0;
}

Ausgabe:

Object type: Derived

Hinweis: Diese Simulation ist etwas eingeschränkt verarbeitet nicht mehrere Vererbungsebenen oder abstrakte Klassen. Es bietet jedoch eine gute Annäherung an die Funktionalität von Dynamic_cast, sodass Sie seine Leistungsfähigkeit in C besser einschätzen können.

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