继承关系中的类型转换相关

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继承关系中的类型转换相关

派生类的向上类型转换

在课上，老师给出的课堂习题中有一个选项：

通过对象的向上类型转换，我们可以访问到因为private继承而访问不到的基类成员变量。

这一说法是错误的，一种易于理解的说法是：private继承不希望用户通过派生类对象以任何方式访问到基类的成员。
那么我们会提出疑问，各种继承方式下的向上类型转换的机制是怎样的，可以参考以下例程：

class A {};
class B: A {}; // 不阻止任何B类的用户向A进行类型转换
class C: protected A {}; // 阻止C类的对象用户向A进行类型转换
class D: private A {}; // 阻止D类的一切用户向A进行类型转换
class E: B { void test { static_cast<A *>(this); } }; // B类的继承类用户可以向A进行类型转换
class F: C { void test { static_cast<A *>(this); } }; // C类的继承类用户可以向A进行类型转换
class E: D { void test { static_cast<A *>(this); } }; // Error！D类的继承类用户不可以向A进行类型转换
int main
{
    static_cast<A *>(new B); // B类的实例用户可以向A进行类型转换
    static_cast<A *>(new C); // Error！C类的对象用户不可以向A进行类型转换
    static_cast<A *>(new D); // Error！D类的对象用户不可以向A进行类型转换
}

因此，我们可以得出结论：

• public继承：不阻止类的任何用户进行向上类型转换
• protected继承：阻止类的对象用户进行向上类型转换
• private继承：阻止类的一切用户进行向上类型转换

通过类的不同用户访问权限的角度，我们可以理解不同继承方式下，派生类的向上类型转换不同的原因。

基类的向下类型转换

在课上我们学习到，基类对象不能直接进行向下类型转换。而指针和引用是可以进行向下类型转换的。下面介绍一种方法——dynamic_cast。
具体语法：

dynamic_cast< type* >(e)

type必须是一个类类型且e必须是一个有效的指针，或

dynamic_cast< type& >(e)

type必须是一个类类型且e必须是一个左值，或

dynamic_cast< type&& >(e)

type必须是一个类类型且e必须是一个右值。

e的类型必须符合以下三个条件中的任何一个：
1、e的类型是目标类型type的公有派生类
2、e的类型是目标type的基类
3、e的类型就是目标type的类型

否则，dynamic_cast<type*>(e)为0，而dynamic_cast<type&>(e)和dynamic_cast<type&&>(e)会抛出std::bad_cast异常。
这种方式比起强制类型转换的优点是会检查转换类型是否合法，并有良定义的处理，但会耗费大量时间。