为啥受保护的继承会导致 dynamic_cast 失败？

Posted 2023-02-25

【中文标题】为啥受保护的继承会导致 dynamic_cast 失败？

【英文标题】：Why does protected inheritance cause dynamic_cast to fail?为什么受保护的继承会导致 dynamic_cast 失败？

【发布时间】：2012-09-27 17:26:35

【问题描述】：

我将 C++ 基类更改为 protected 继承，而我的 dynamic_cast(s) 停止工作。

为什么要将继承更改为protected 会更改dynamic_cast 的行为？

struct Base 
  static Base *lookupDerived(); // Actually returns a Derived * object.
;

struct Derived : protected /* Switch this to public to get it working */ Base 
 static void test() 
   Base *base = lookupDerived();

   if (dynamic_cast<Derived *>(base)) 
      std::cout << "It worked (we must be using public inheritance)." << std::endl;
    else 
      std::cout << "It failed (we must be using protected inheritance)." << std::endl;
   
;

【参考方案1】：

作为外部用户，您无法访问类的受保护或私有成员。这同样适用于受保护或私有继承。类的作者不希望外部用户访问受保护/私有父类，就像他们希望外部用户访问受保护/私有成员一样。

一个原因：假设父类有一个非虚析构函数。从基类指针删除实例派生类将导致未定义的行为。使父类受保护/私有意味着你不能这样做（见脚注）。

另一个原因：假设相关类的作者不希望外部用户访问父类的公共成员。可以使用公共继承 (is-a) 并将这些公共接口降级为受保护或私有，但这将违反 Liskov 替换原则。受保护或私有继承不是 is-a 关系。这些公共方法通过受保护或私有继承变为受保护或私有。 Liskov 替换没有问题，因为受保护/私有继承不是 is-a。

脚注：有一个丑陋的方法来解决这个问题：使用 C 风格的强制转换。外部用户可以投射 派生类指针指向基类指针，即使基类不可访问。对我来说，这是使用-Wold-style-cast -Werror 编译的另一个原因。

【参考方案2】：

当您将继承更改为受保护时，您的两个类之间的关系从对象外部隐藏。

【参考方案3】：

私有（或受保护）继承在语义上与公共继承不同。 这不是“is-a”关系，而是“implemented in terms”关系。

意味着您不能将基类用作派生对象的句柄。