std::static_pointer_cast, std::dynamic_pointer_cast, std::const_pointer_cast, std::reinterpret_pointer_cast
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</tbody>
| 在标头 <memory> 定义
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template< class T, class U > std::shared_ptr<T> static_pointer_cast( const std::shared_ptr<U>& r ) noexcept; |
(1) | (C++11 起) |
template< class T, class U > std::shared_ptr<T> static_pointer_cast( std::shared_ptr<U>&& r ) noexcept; |
(2) | (C++20 起) |
template< class T, class U > std::shared_ptr<T> dynamic_pointer_cast( const std::shared_ptr<U>& r ) noexcept; |
(3) | (C++11 起) |
template< class T, class U > std::shared_ptr<T> dynamic_pointer_cast( std::shared_ptr<U>&& r ) noexcept; |
(4) | (C++20 起) |
template< class T, class U > std::shared_ptr<T> const_pointer_cast( const std::shared_ptr<U>& r ) noexcept; |
(5) | (C++11 起) |
template< class T, class U > std::shared_ptr<T> const_pointer_cast( std::shared_ptr<U>&& r ) noexcept; |
(6) | (C++20 起) |
template< class T, class U > std::shared_ptr<T> reinterpret_pointer_cast( const std::shared_ptr<U>& r ) noexcept; |
(7) | (C++17 起) |
template< class T, class U > std::shared_ptr<T> reinterpret_pointer_cast( std::shared_ptr<U>&& r ) noexcept; |
(8) | (C++20 起) |
创建 std::shared_ptr 的新实例，其存储指针从 r 的存储指针用转型表达式获得。
若 r 为空，则新的 shared_ptr 亦然（但其存储指针不必为空）。否则，新的 shared_ptr 将与 r 的初始值共享所有权，但若 dynamic_pointer_cast 所进行的 dynamic_cast 返回空指针，则它为空。
令 Y 为 typename std::shared_ptr<T>::element_type，则将分别通过求值下列表达式，获得所得 std::shared_ptr 的存储指针：
1,2)
static_cast<Y*>(r.get())3,4)
dynamic_cast<Y*>(r.get())。若 dynamic_cast 的结果是空指针值，则返回的 shared_ptr 将为空。5,6)
const_cast<Y*>(r.get())7,8)
reinterpret_cast<Y*>(r.get())除非从 U* 到 T* 的对应转型良构，否则这些函数的行为未定义：
1,2) 若非
static_cast<T*>((U*)nullptr) 良构则行为未定义。3,4) 若非
dynamic_cast<T*>((U*)nullptr) 良构则行为未定义。5,6) 若非
const_cast<T*>((U*)nullptr) 良构则行为未定义。7,8) 若非
reinterpret_cast<T*>((U*)nullptr) 良构则行为未定义。|
调用右值重载 (2,4,6,8) 后， |
(C++20 起) |
参数
| r | - | 要转换的指针 |
注解
表达式 std::shared_ptr<T>(static_cast<T*>(r.get()))、std::shared_ptr<T>(dynamic_cast<T*>(r.get())) 及 std::shared_ptr<T>(const_cast<T*>(r.get())) 看起来可能拥有相同效果，但它们全都很可能导致未定义行为，试图二次删除同一对象！
可能的实现
| static_pointer_cast |
|---|
template<class T, class U>
std::shared_ptr<T> static_pointer_cast(const std::shared_ptr<U>& r) noexcept
{
auto p = static_cast<typename std::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get());
return std::shared_ptr<T>{r, p};
}
|
| dynamic_pointer_cast |
template<class T, class U>
std::shared_ptr<T> dynamic_pointer_cast(const std::shared_ptr<U>& r) noexcept
{
if (auto p = dynamic_cast<typename std::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get()))
return std::shared_ptr<T>{r, p};
else
return std::shared_ptr<T>{};
}
|
| const_pointer_cast |
template<class T, class U>
std::shared_ptr<T> const_pointer_cast(const std::shared_ptr<U>& r) noexcept
{
auto p = const_cast<typename std::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get());
return std::shared_ptr<T>{r, p};
}
|
| reinterpret_pointer_cast |
template<class T, class U>
std::shared_ptr<T> reinterpret_pointer_cast(const std::shared_ptr<U>& r) noexcept
{
auto p = reinterpret_cast<typename std::shared_ptr<T>::element_type*>(r.get());
return std::shared_ptr<T>{r, p};
}
|
示例
运行此代码
#include <iostream>
#include <memory>
class Base
{
public:
int a;
virtual void f() const { std::cout << "我是基类!\n"; }
virtual ~Base() {}
};
class Derived : public Base
{
public:
void f() const override { std::cout << "我是派生类!\n"; }
~Derived() {}
};
int main()
{
auto basePtr = std::make_shared<Base>();
std::cout << "基类指针说: ";
basePtr->f();
auto derivedPtr = std::make_shared<Derived>();
std::cout << "派生类指针说: ";
derivedPtr->f();
// 沿类层次向上的 static_pointer_cast
basePtr = std::static_pointer_cast<Base>(derivedPtr);
std::cout << "指向派生类的基类指针说: ";
basePtr->f();
// 沿类层次向下/跨类层次的 dynamic_pointer_cast
auto downcastedPtr = std::dynamic_pointer_cast<Derived>(basePtr);
if (downcastedPtr)
{
std::cout << "向下转型的指针说: ";
downcastedPtr->f();
}
// 所有指向派生类的指针都共享所有权
std::cout << "指向底层派生类的指针数量: "
<< derivedPtr.use_count()
<< '\n';
}
输出：
基类指针说: 我是基类!
派生类指针说: 我是派生类!
指向派生类的基类指针说: 我是派生类!
向下转型的指针说: 我是派生类!
指向底层派生类的指针数量: 3
参阅
构造新的 shared_ptr (公开成员函数) |