确保dynamic_cast不会导致未定义的行为C ++

Posted 2021-04-11

直到今天，我认为如果我有类A和B与任何方式无关，使用指针的dynamic_cast将无法返回nullptr。现在我已经读到这会导致未定义的行为......

cppreference - dynamic_cast：

当dynamic_cast用于构造函数或析构函数（直接或间接），而expression指的是当前正在构造/销毁的对象时，该对象被认为是派生最多的对象。如果new_type不是构造函数/析构函数自己的类或其基础的指针或引用，则行为未定义。

我有这样的代码：

class ActorComponent
{
    ActorComponent* m_parent;
public:
    template <typename _type>
    _type* getParent() const {
        return dynamic_cast<_type*>(m_parent);
    }

    ActorComponent(ActorComponent* parent) {
        // using `getParent` inside the constructor:
        auto p = this->getParent<int>(); // `int` obviously isn't base of the ActorComponent
    }
};

我需要将_type限制为类型

• 等于ActorComponent
• 源自ActorComponent

......可能还有更多。

问题是：如何在编译时确保dynamic_cast对这样的_type不会导致不确定的行为？会很简单

template <typename _type,
    typename = std::enable_if_t< std::is_base_of_v<ActorComponent, std::remove_cv_t<_type> > || std::is_same_v<ActorComponent, std::remove_cv_t<_type> > >

总能工作？

答案

tl; dr没关系。出于某种原因，您选择的条件显然不适用于您的代码。

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你的报价：

如果new_type不是指向构造函数/析构函数自己的类或其基础的指针或引用，则行为是未定义的。

显然是在构造函数或析构函数中使用dynamic_cast，尽管由于某种原因你省略了完整的上下文：

使用dynamic_cast只能进行以下转换，...

1) ... 5) ...

6）当在构造函数或析构函数中使用dynamic_cast（直接或间接），并且表达式引用当前正在构造/销毁的对象时，该对象被认为是派生最多的对象。如果new_type不是指向构造函数/析构函数自己的类或其基础的指针或引用，则行为是未定义的。

由于您没有在构造函数或析构函数中使用它，因此案例6显然无关紧要。

与您的代码实际相关的案例是：

5）如果expression是多态类型Base的指针或引用，并且new_type是Derived类型的指针或引用，则执行运行时检查：

a）检查由表达式指向/识别的最派生的对象。如果在该对象中，表达式指向/指向Derived的公共基础，并且如果只有一个派生类型的子对象是从由表达式指向/标识的子对象派生的，则转换结果/指向该派生子对象。 （这被称为“垂头丧气”。）

b）否则，如果表达式points /引用最派生对象的公共基础，并且同时，最派生的对象具有Derived类型的明确公共基类，则转换点的结果/指的是Derived（This被称为“侧播”。）c）否则，运行时检查失败。如果在指针上使用dynamic_cast，则返回new_type类型的空指针值。如果它在引用上使用，则抛出异常std :: bad_cast。

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检查以后编辑的代码：

ActorComponent(ActorComponent* parent) {
    // using `getParent` inside the constructor:
    // `int` obviously isn't base of the ActorComponent
    auto p = this->getParent<int>();
}

第6条第一部分的条件

当dynamic_cast用于构造函数或析构函数（直接或间接）时......

满足（getParent代码间接在构造函数中），但第二部分：

...和表达指的是当前正在建设/破坏的对象......

不满意，因此第6条仍然不适用。

你正在施放m_parent，它是你正在构建的ActorComponent对象的成员子对象。由于成员子对象是在您进入构造函数体时完全构造的，因此该对象未被构造，并且我们不在该对象的构造函数中。除了其他任何东西，该对象（m_parent）是一个指针，它没有构造函数。顺便说一句，它是未初始化的，所以你的代码完全是非法的，但不是因为你问的原因。