C++ 动态_cast是如何实现的

考虑一下这个简单的层次结构：

class Base { public: virtual ~Base() { } };
class Derived : public Base { };

使用

dynamic\u cast（p）

可以尝试将

Base*p

向下转换为

Derived*

。我过去认为

dynamic_cast

的工作原理是将

p

中的vtable指针与

派生的

对象中的指针进行比较

但是如果我们从派生的派生另一个类呢？我们现在有：

class Derived2 : public Derived { };

在这种情况下：

Base* base = new Derived2;
Derived* derived = dynamic_cast<Derived*>(base);

Base*Base=new-Derived2；
派生*派生=动态_铸造（基础）；

尽管

Derived2

中的vtable指针与

Derived

中的vtable指针无关，但我们仍然成功地进行了向下转换

它实际上是如何工作的？

dynamic\u cast

如何知道

Derived2

是否派生自

derived

（如果

derived

是在其他库中声明的呢）

我am正在寻找关于这实际上是如何工作的具体细节（最好是在GCC中，但其他的也可以）。这个问题不是重复的（没有具体说明它是如何工作的）。

Magic

只是开玩笑。如果您真的想详细研究这一点，那么为GCC实现它的代码在libsupc++中，它是libstdc++的一部分

具体来说，查找名称中包含tinfo或type_info的所有文件

或者阅读这里的描述，这可能更容易理解：

这详细说明了编译器生成的类型信息的格式，并应为您提供运行时支持如何找到正确的转换路径的线索

dynamic\u cast

如何知道

Derived2

是否派生自

derived

（如果

derived

是在其他库中声明的呢）

答案出人意料地简单：

dynamic\u cast

可以通过保留这些知识来了解这一点

当编译器生成代码时，它将类层次结构的数据保存在某种表中，

dynamic\u cast

可以稍后查找。该表可以附加到vtable指针，以便通过

dynamic\u cast

实现轻松查找。这些类的

typeid

所需的数据也可以与这些类一起存储

如果涉及到库，这类事情通常需要在库中公开这些类型信息结构，就像函数一样。例如，可能会得到一个链接器错误，看起来像“未定义对'vtable for XXX'的引用”（男孩，这些都很烦人！），就像函数一样

动态_cast如何知道Derived2是否派生自派生（如果在不同的库中声明了派生会怎么样）

dynamic\u cast

本身什么都不知道，编译器知道这些事实。vtable不一定只包含指向虚拟函数的指针

我（天真地）会这样做：我的vtable将包含指向

dynamic\u cast

使用的某些类型信息（RTTI）的指针。类型的RTTI将包含指向基类的指针，因此我可以进入类层次结构。演员阵容的伪代码如下所示：

Base* base = new Derived2; //base->vptr[RTTI_index] points to RTTI_of(Derived2)

//dynamic_cast<Derived*>(base):
RTTI* pRTTI = base->vptr[RTTI_index];
while (pRTTI && *pRTTI != RTTI_of(Derived))
{
  pRTTI = pRTTI->ParentRTTI;
}
if (pRTTI) return (Derived*)(base);
return NULL;

Base*Base=new-Derived2//base->vptr[RTTI_索引]指向（Derived2）的RTTI_
//动态投影（基本）：
RTTI*pRTTI=base->vptr[RTTI_index]；
while（pRTTI&&*pRTTI！=RTTI_of（派生））
{
pRTTI=pRTTI->ParentRTTI；
}
如果（pRTTI）返回（派生*）（基本）；
返回NULL；

它可能在不同的编译器中以不同的方式实现，以确保您可能希望阅读它们的源代码……事实上，这是非常幼稚的，因为它无法考虑多个基类、虚拟基类（那些不是有趣的）和偏移量适配。不过基本思想是好的：对象拓扑编码在它的V表中。@MatthieuM。这就是我想要的：描述基本的想法。我想到了其他东西（除了虚拟基类，去他们的吧！），但没有费心编写大量无用的伪代码；-）对于一个参考实现，我在中发现了一个非常可读的实现，尤其是与安腾ABI第2.9.5节中RTTI结构布局的链接相结合。也很聪明。这个想法实际上与这里介绍的想法类似，但是使用多态递归来实现，以支持从u类_类型_信息派生的不同类型的类。谢谢你的链接！谢谢特别令人感兴趣的是第2.9.5节，其中包含RTTI结构（又名v表）的描述以及层次结构的编码方式（当然还有描述算法本身的第2.9.7节）。当涉及多重继承时，会有一些复杂情况。例如，见。