用于 C 风格向下转型的 C++ 转型

Question

使用使用 C 风格继承的 C API 时(利用 C 结构的标准布局)，例如 GLib ，我们通常使用C风格的强制转换来进行向下转换:

struct base_object
{
    int x;
    int y;
    int z;
};

struct derived_object
{
    base_object base;
    int foo;
    int bar;
};

void func(base_object* b)
{
    derived_object* d = (derived_object*) b; /* Downcast */
}

但是，如果我们正在编写使用这样的 C-API 的新 C++ 代码，我们应该继续使用 C 风格的强制转换，还是应该更喜欢 C++ 强制转换？如果是后者，我们应该使用什么类型的 C++ 强制转换来模拟 C 向下强制转换？

起初，我认为reinterpret_cast会合适:

derived_object* d = reinterpret_cast<derived_object*>(b);

但是，我始终对 reinterpret_cast 保持警惕，因为 C++ 标准 guarantees very little关于将会发生什么。使用 static_cast 到 void* 可能更安全:

derived_object* d = static_cast<derived_object*>(static_cast<void*>(b))

当然，这确实很麻烦，让我觉得在这种情况下最好只使用 C 风格的强制转换。

那么这里的最佳实践是什么？

Answer 1

如果您查看 C++ 规范中的 C 风格强制转换规范，您会发现强制转换表示法是根据其他类型转换运算符(dynamic_cast、static_cast、reinterpret_cast、const_cast)，在本例中使用 reinterpret_cast。

此外，reinterpret_cast 提供的保证比您链接到的答案所表明的更多。您关心的是:

§ 9.2/20: A pointer to a standard-layout struct object, suitably converted using a reinterpret_cast, points to its initial member (or if that member is a bit-field, then to the unit in which it resides) and vice versa.

如果您想使用强制转换表示法，我认为显式使用 C++ 类型转换运算符是最好的。然而，您应该为每个转换编写一个函数(使用reinterpret_cast实现)，然后使用它，而不是在代码中乱扔乱七八糟的强制转换。

derived_object *downcast_to_derived(base_object *b) {
    return reinterpret_cast<derived_object*>(b);
}