当目标指针不是基类的类型时，为什么允许 dynamic_cast 为多态类产生空指针？

Question

考虑以下程序

#include <iostream>
#include <iomanip>

struct A
{
};

struct C
{
};

int main()
{
    C *pc = nullptr;

    A *pa1 = dynamic_cast<A *>( pc );

    std::cout << "pa1 == nullptr is " << std::boolalpha << ( pa1 == nullptr ) << '\n';

    A *pa2 = pc;

    std::cout << "pa2 == nullptr is " << std::boolalpha << ( pa2 == nullptr ) << '\n';
}

对于指针声明pa1和pa2，编译器都会报错，不允许这样的初始化。

例如，clang HEAD 10.0.0 编译器会发出以下错误。

prog.cc:19:14: error: 'C' is not polymorphic
    A *pa1 = dynamic_cast<A *>( pc );
             ^                  ~~
prog.cc:23:8: error: cannot initialize a variable of type 'A *' with an lvalue of type 'C *'
    A *pa2 = pc;
       ^     ~~
2 errors generated.

现在让我们将 C 类设为多态类。

#include <iostream>
#include <iomanip>

struct A
{
};

struct C
{
    virtual ~C() = default; 
};


int main()
{
    C *pc = nullptr;

    A *pa1 = dynamic_cast<A *>( pc );

    std::cout << "pa1 == nullptr is " << std::boolalpha << ( pa1 == nullptr ) << '\n';

    A *pa2 = pc;

    std::cout << "pa2 == nullptr is " << std::boolalpha << ( pa2 == nullptr ) << '\n';
}

只有第二个声明会产生错误。 dynamic_cast 有效。

rog.cc:22:8: error: cannot initialize a variable of type 'A *' with an lvalue of type 'C *'
    A *pa2 = pc;
       ^     ~~
1 error generated.

为什么允许dynamic_cast的这种指针转换是允许的？

Answer 1

允许dynamic_cast 的这种指针转换的原因是什么？

因为dynamic_cast 在运行时运行，到那时发布编译器错误为时已晚。

如果转换失败，dynamic_cast 返回nullptr。您需要对此进行检查，然后在需要时进行处理。