具有抽象接口的 CRTP，dynamic_cast 工作，但 dynamic_pointer_cast 不答案

【问题标题】：CRTP with abstract interface, dynamic_cast working but dynamic_pointer_cast does not具有抽象接口的 CRTP，dynamic_cast 工作，但 dynamic_pointer_cast 不
【发布时间】：2021-02-03 11:26:47
【问题描述】：

我正在考虑维基百科中 CRTP 的基本示例

#include <memory>

// Base class has a pure virtual function for cloning
class AbstractShape {
 public:
  virtual ~AbstractShape() = default;
  virtual std::unique_ptr<AbstractShape> clone() const = 0;
};

// This CRTP class implements clone() for Derived
template <typename Derived>
class Shape : public AbstractShape {
 public:
  std::unique_ptr<AbstractShape> clone() const override {
    return std::make_unique<Derived>(static_cast<Derived const&>(*this));
  }

 protected:
  // We make clear Shape class needs to be inherited
  Shape() = default;
  Shape(const Shape&) = default;
  Shape(Shape&&) = default;
};

class Square : public Shape<Square> {};

在 main() 函数中，以下编译

Square sq1;
std::unique_ptr<AbstractShape> sq2 = sq1.clone();
dynamic_cast<Square*>(sq2.get());

但以下没有

Square sq1;
std::unique_ptr<AbstractShape> sq2 = sq1.clone();
std::dynamic_pointer_cast<Square>(sq2.get());

编译器报错

error: no matching function for call to ‘dynamic_pointer_cast<Square>(std::unique_ptr<AbstractShape>::pointer)’
   std::dynamic_pointer_cast<Square>(sq2.get());
                                              ^
In file included from /usr/include/c++/7/bits/shared_ptr.h:52:0,
                 from /usr/include/c++/7/memory:81,
                 from /home/mario/dev/bayesmix/test/crtp_aux.h:1,
                 from /home/mario/dev/bayesmix/test/crtp.cc:2:
/usr/include/c++/7/bits/shared_ptr_base.h:1571:5: note: candidate: template<class _Tp, class _Tp1, __gnu_cxx::_Lock_policy _Lp> std::__shared_ptr<_Tp1, _Lp> std::dynamic_pointer_cast(const std::__shared_ptr<_Tp2, _Lp>&)
     dynamic_pointer_cast(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
     ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
/usr/include/c++/7/bits/shared_ptr_base.h:1571:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
/home/mario/dev/bayesmix/test/crtp.cc:37:46: note:   mismatched types ‘const std::__shared_ptr<_Tp2, _Lp>’ and ‘std::unique_ptr<AbstractShape>::pointer {aka AbstractShape*}’
   std::dynamic_pointer_cast<Square>(sq2.get());

基本上说模板推演失败了。但是，Square 没有模板化，AbstractShape 也没有。

【问题讨论】：

std::dynamic_pointer_cast 转换智能指针：传递 sq2 而不是 sq2.get()。编辑：我读得太快了，它也专门用于std::shared_ptr。见this question。
你为什么需要演员表？协变返回类型或简单的接口使用没有干净的方法吗？

标签： c++ templates polymorphism crtp

【解决方案1】：

std::shared_ptr<AbstractShape> sq2 = sq1.clone();
auto sq3 = std::dynamic_pointer_cast<Square>(sq2);

动态指针转换转换共享ptr。失败的模板推导是 cast 函数。

【讨论】：

【解决方案2】：

您只能将shared_ptr 作为dynamic_pointer_cast 的参数传递。但是，您传递了一个原始指针。所以我猜你有几个选择。

只用第一种方法（如果你不打算把它变成shared_ptr）
将sq2 转换为shared_ptr 并传递（不带.get()）

【讨论】：