C 的'dynamic_cast”与运行时类型识别的假设 C 实现有何不同？

使用 C 中的dynamic_cast 理解运行时类型识别

C 中的dynamic_cast 运算符是用于安全运行时类型识别和缩小范围的强大工具。让我们深入研究它的功能，并将其与假设的 C 实现进行比较，以阐明其目的。

static_cast 与dynamic_cast

• static_cast(ptr)： 假设目标类型和源类型相关，则执行编译时转换。如果不是，则会生成编译器错误。
• dynamic_cast(ptr): 执行运行时转换，确定 ptr 指向的对象是否属于目标类型。此转换通常与多态类一起使用，或者在编译时未知确切类型时使用。

基本示例

考虑以下 C 代码片段：

struct A {
    virtual void f() { }
};
struct B : public A { };
struct C { };

void f() {
    A a;
    B b;

    A* ap = &b;
    B* b1 = dynamic_cast<B*>(&amp;a);  // NULL, because 'a' is not a 'B'
    B* b2 = dynamic_cast<B*>(ap);  // 'b'
    C* c = dynamic_cast<C*>(ap);   // NULL.
}

在这个例子中，dynamic_cast 用于执行运行时类型识别和转换。当应用于指向基类对象 (ap) 的指针时，它返回指向派生类对象 (B) 的指针，如果指向的对象不是目标类型 (C)，则返回 NULL。

dynamic_cast 的 C 等效项

C 不提供与dynamic_cast 等效的内置函数。但是，可以使用运行时类型信息 (RTTI) 结合虚函数表 (vtable) 方法来实现类似的功能。

struct A {
    int type_id;  // Placeholder for RTTI
};

struct B : public A {
    void f() { printf("B::f\n"); }
};

struct C : public A {
    void f() { printf("C::f\n"); }
};

void* dynamic_cast_c(void* pointer, int target_type_id) {
    A* base = (A*)pointer;
    if (base->type_id == target_type_id) {
        return (void*)pointer;
    } else {
        return NULL;
    }
}

int main() {
    A a;
    B b;

    A* ap = &b;
    B* b1 = (B*)dynamic_cast_c(ap, sizeof(B));  // Returns &b
    C* c1 = (C*)dynamic_cast_c(ap, sizeof(C));  // Returns NULL
    return 0;
}

在此 C 示例中，基类 A 的 type_id 成员充当作为 RTTI 的替代品，vtable 定义了类型特定的函数（例如，f()）。 Dynamic_cast_c 通过比较 type_id 来检查指针是否与目标类型匹配，如果匹配则返回该指针。否则，它返回 NULL。

但是，C 实现不如 C 中的dynamic_cast 灵活，后者允许涉及继承关系和多态行为的更复杂的类型检查和转换场景。

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