c++ - 在 C++ 中，为什么转换为派生类型的引用有效？

Question

确切地说，为什么 B b = (B&) a 可以编译和工作，而 B b = (B) a 在下面的程序中却不能？

#include <iostream>
using namespace std;

class A {public: void f(){ cout<<"A"<<endl;} };

class B : public A { public: void f(){cout<<"B"<<endl;} };

void g(A a){  B b = (B&) a; b.f(); }

int main() {
    B b; g(b);
    return 0;
}

是否有关于转换为派生类型的引用我在这里遗漏了什么？如果我只是转换为 B，它会给出一个编译时错误，即构造函数 B(A a) 不存在。

Answer 1

因为从A到B的隐式转换不存在，而且你也没有定义一个显式的。

另一方面，引用转换是有效的，因为它允许用于继承类型。更准确地说，您可以在同一继承层次结构中的不同类之间进行双向转换。指针也是如此。相关概念称为多态性，如果您需要一些指导以进一步研究。

但是请注意，只有将是类型为B的对象转换为B才有意义。例如:

B b;
A& aRef = B; // equivalent of A& ref = (A&)B;
B& bRef = (B&)aRef;

一旦您尝试访问 A 中不存在的 B 的某些数据或方法，您所做的操作将在运行时失败。因为您的实际对象是 A，而不是 B。

向上转型(从后代到上升)总是安全的，因为继承基类的类的任何对象都是有效的基对象。然而，由于我在上面解释的确切原因，向下转型是危险的，并且永远不应该使用 C 风格的转型来完成。相反，使用 dynamic_cast:

B b;
A& aRef = B;
B& bRef = dynamic_cast<B&>(aRef);

dynamic_cast 使用 RTTI(运行时类型信息)来验证操作，如果转换无效，将抛出 std::bad_cast 异常。这与 dynamic_casting 指针不同，在这种情况下，转换返回 nullptr 而不是抛出异常。