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C++中基類(lèi)對(duì)象安全轉(zhuǎn)換為派生類(lèi)對(duì)象的方法

通常，為了實(shí)現(xiàn)多態(tài)性，我們將基類(lèi)的指針或引用指向派生類(lèi)對(duì)象。而當(dāng)需要使用該派生類(lèi)對(duì)象的特有方法時(shí)，可以通過(guò)將基類(lèi)指針轉(zhuǎn)換為派生類(lèi)指針以達(dá)到目的。這樣做總是合法的。也許在某些特殊情況下，需求剛好相反，我們需要將基類(lèi)對(duì)象轉(zhuǎn)換為派生類(lèi)對(duì)象。沒(méi)錯(cuò)，是對(duì)象對(duì)象，不是指針。先看一下我們的基類(lèi)和子類(lèi)的示例代碼吧！

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  1. //  
    2. 
  
  
  
  2. // CBase.h  
    3. 
  
  
  
  3. //   
    4. 
  
  
  
  4. #ifndef __C_BASE_H  
    5. 
  
  
  
  5. #define __C_BASE_H  
    6. 
  
  
  
  6. using std::string;  
    7. 
  
  
  
  7. using std::cout;  
    8. 
  
  
  
  8. using std::endl;  
    9. 
  
  
  
  9. class CBase  
    10. 
  
  
  
  10. {  
    11. 
  
  
  
  11. protected :  
    12. 
  
  
  
  12. string _name;  
    13. 
  
  
  
  13. public :  
    14. 
  
  
  
  14. CBase(const string &name);  
    15. 
  
  
  
  15. virtual ~CBase(void);  
    16. 
  
  
  
  16. };  
    17. 
  
  
  
  17. inline CBase::CBase(const string &name) : _name(name)  
    18. 
  
  
  
  18. {NULL; }  
    19. 
  
  
  
  19. inline CBase::~CBase(void)  
    20. 
  
  
  
  20. { NULL; }  
    21. 
  
  
  
  21. #endif // __C_BASE_H 
    22.

好的，下面讓我們來(lái)看一下如何轉(zhuǎn)換：

 
 
 
    
  
  
  
  1. // main.c  
    2. 
  
  
  
  2. #include   
    3. 
  
  
  
  3. #include "CBase.h"  
    4. 
  
  
  
  4. #include "CDerived.h"  
    5. 
  
  
  
  5. int main(void)  
    6. 
  
  
  
  6. {  
    7. 
  
  
  
  7. CBase base("father");  
    8. 
  
  
  
  8. CDerived derived("son");  
    9. 
  
  
  
  9. // 錯(cuò)誤的調(diào)用, 基類(lèi) CBase 沒(méi)有方法 whoAmI  
    10. 
  
  
  
  10. // base.whoAmI();  
    11. 
  
  
  
  11. // 調(diào)用派生類(lèi) CDerived 特有的方法 whoAmI  
    12. 
  
  
  
  12. derived.whoAmI();  
    13. 
  
  
  
  13. // 錯(cuò)誤的轉(zhuǎn)換   
    14. 
  
  
  
  14. // dynamic_cast(base)->whoAmI();  
    15. 
  
  
  
  15. // 基類(lèi)轉(zhuǎn)換為派生類(lèi), 通過(guò)編譯，正常運(yùn)行.   
    16. 
  
  
  
  16. static_cast(base).whoAmI();  
    17. 
  
  
  
  17. return 0;  
    18. 
  
  
  
  18. }  
    19.

復(fù)制代碼從上面的代碼可以看到，方法 whoAmI 是派生類(lèi) CDerived 所特有的，基類(lèi)對(duì)象無(wú)法調(diào)用它。而意圖使用 dynamic_cast 動(dòng)態(tài)地將基類(lèi)對(duì)象 base 轉(zhuǎn)換為派生類(lèi)對(duì)象，會(huì)導(dǎo)致編譯器報(bào)錯(cuò)，因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)，基類(lèi)對(duì)象 base 在內(nèi)存中不可能包含派生類(lèi)的屬性和方法。

為什么使用 static_cast 靜態(tài)地轉(zhuǎn)換卻可以呢？這條轉(zhuǎn)換語(yǔ)句并不是在任何情況下都可以通過(guò)編譯。事實(shí)上，運(yùn)行時(shí)并沒(méi)有發(fā)生過(guò)轉(zhuǎn)換過(guò)程，我們只是做了一個(gè)小動(dòng)作——以基類(lèi)對(duì)象 base 為參照，另外構(gòu)造了一個(gè)臨時(shí)派生類(lèi)對(duì)象。先回顧一下運(yùn)行結(jié)果：

 
 
 
    
  
  
  
  1. I am son !  
    2. 
  
  
  
  2. CDerived::CDerived(const CBase &base);  
    3. 
  
  
  
  3. I am father ! 
    4.

然后再回頭看一下派生類(lèi) CDerived 的代碼，運(yùn)行時(shí)下面的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)被執(zhí)行了：

 
 
 
    
  
  
  
  1. CDerived(const CBase &base); 
    2.

復(fù)制代碼但與默認(rèn)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)不同，它的參數(shù)為其基類(lèi)對(duì)象的引用，這樣我們構(gòu)造出來(lái)的派生類(lèi)對(duì)象在內(nèi)存中，其基類(lèi)部分就與 base 完全一樣了。

 
 
 
    
  
  
  
  1. inline CDerived::CDerived(const string &name): CBase(name)  
    2. 
  
  
  
  2. { NULL; } 
    3.

復(fù)制代碼因此，我們可以得出一個(gè)結(jié)論，在使用 static_cast 進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，編譯器隱式地為我們調(diào)用了復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。但是有一點(diǎn)需要注意，由于調(diào)用的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)參數(shù)類(lèi)型與自身類(lèi)型不同， 故我們必須親自編寫(xiě)這個(gè)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，如果沒(méi)有，編譯器將因?yàn)檎也坏胶线m的構(gòu)造函數(shù)而報(bào)錯(cuò)。

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