我注意到当以下操作是非多态时,编译器会优化一些 dynamic_cast,例如以下代码:
#include <iostream>
using namespace std;
struct A
{
virtual ~A() = default;
virtual int f()
{
return 1;
};
virtual int g() = 0;
};
struct B : A
{
int g() const
{
return 2;
}
int g() override
{
return 3;
}
int h()
{
return 4;
}
};
int main()
{
A* p = new B();
auto u = p->f();
auto v1 = static_cast<B*>(p)->f();
auto v2 = dynamic_cast<B*>(p)->f();
auto w = p->g();
auto x1 = static_cast<const B*>(p)->g();
auto x2 = dynamic_cast<B*>(p)->g();
auto x3 = dynamic_cast<const B*>(p)->g();
auto y = dynamic_cast<B*>(p)->h();
cout << u << v1 << v2 << w << x1 << x2 << x3 << y << endl;
delete p;
return 0;
}
只有两个使用 g++ -O2 编译的 dynamic_cast 调用,这意味着它等于 static_cast,所以我应该总是使用 dynamic_cast 进行向下转换而不需要考虑额外的开销吗?
请您参考如下方法:
dynamic_cast
的主要问题是它们非常缓慢和复杂。编译器确实可以在编译时知道实际类型时对其进行优化,但并非总是如此。从技术上讲,如果编译器知道如何正确执行,您的代码应该有 0 个动态转换。所以不要太相信编译器使用的确切优化机制。
您的代码的某些部分可能已经通过滥用未定义的行为进行了优化。例如:
dynamic_cast<B*>(p)->f();
// this is optimized instantly to p->f();
// if dynamic_cast returns nullptr it would be undefined behavior IIRC,
// so optimizer can assume that the cast is successful and it becomes equivalent to
// static_cast<B*>(p)->f() after optimization,
// regardless of whether p is actually of type B or not
一般来说,很难提供关于动态转换的具体方法,如果性能允许,总是动态转换向下转换。不这样做可能是未定义的行为和安全漏洞。
如果您不能保证派生类属于这种特定类型 - 您别无选择,只能使用动态转换。
如果您有保证但代码中可能存在错误,请考虑在内部使用动态转换创建静态断言,并在优化版本中使用静态转换。