1、dynamic_cast的作用

作用：将基类的地址转换为派生类的地址，如果类型匹配则转换成功，否则转换失败，返回空地址。

转换原则：

dynamic_cast<B *>(p);

• 如果 p 是一个指向 B 类型的对象的指针，则转换成功；
• 如果 p 不是一个指向 B 类型的对象的指针，则转换失败，返回一个空地址。

代码示例：

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public :
    virtual void say() {
        cout << "Class A" << endl;
    }
};

class B : public A {
public :
    virtual void say() {
        cout << "Class B" << endl;
    }
};


class C : public A {
public :
    virtual void say() {
        cout << "Class C" << endl;
    }
};

int main() {
    srand(time(0));
    A *p;
    switch (rand() % 2) {
        case 0: p = new B(); break;
        case 1: p = new C(); break;
    }
    //判断p到底是什么对象
    //将p转换为目标地址B *
    cout << dynamic_cast<B *>(p) << endl;
    //将p转换为目标地址C *
    cout << dynamic_cast<C *>(p) << endl;
    return 0;
}

结果：

0x7faf0c4059c0
0x0

即是说将 p 转换为 B * 地址成功，而再转换为 C * 地址失败，因为 p 指向的是一个 B 类型对象的指针。

2、dynamic_cast与vtable的关系

/*************************************************************************
	> File Name: dynamic_cast.cpp
	> Author: Maureen 
	> Mail: Maureen@qq.com 
	> Created Time: 一  1/10 17:43:07 2022
 ************************************************************************/

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public :
    //virtual void say() {
    //    cout << "Class A" << endl;
    //}
};

class B : public A {
public :
    //virtual void say() {
    //    cout << "Class B" << endl;
    //}
};


class C : public A {
public :
    //virtual void say() {
    //    cout << "Class C" << endl;
    //}
};

int main() {
    srand(time(0));
    A *p;
    switch (rand() % 2) {
        case 0: p = new B(); break;
        case 1: p = new C(); break;
    }
    //判断p到底是什么对象
    //将p转换为目标地址B *
    cout << dynamic_cast<B *>(p) << endl;
    //将p转换为目标地址C *
    cout << dynamic_cast<C *>(p) << endl;
    return 0;
}

编译出错：

dynamic_cast.cpp:42:13: error: 'A' is not polymorphic
    cout << dynamic_cast<B *>(p) << endl;
            ^                 ~
dynamic_cast.cpp:44:13: error: 'A' is not polymorphic
    cout << dynamic_cast<C *>(p) << endl;
            ^                 ~
2 errors generated.

错误原因：
dynamic_cast 是 运行期 才可以实现的行为，因为 dynamic_cast 是针对一个基类的指针进行转换的，而基类指针指向的对象只有在运行期 new 出来才会产生，所以 dynamic_cast 一定是运行期的行为。

程序员无法通过一个地址判断该地址是属于哪个类的，却可以通过该地址里存储的内容来进行判断，但是存储的内容不能是普通的成员属性，因为可能两个类的成员属性一模一样，所以不能单纯通过普通的成员属性来判断地址是属于哪个类的。但是有一类特殊的内容，就是虚函数表。

dynamic_cast 赖以生存的关键就是虚函数表，它一定要找到那张虚函数表，因为B类有自己的虚函数表，A类也有自己的虚函数表，根据虚函数表的不同可以判断到底是属于哪个类。

所以上面编译出错的原因：删除 virtual 函数后，类中就没有虚函数表了，dynamic_cast也就无法正常工作了。

思考：根据分析认为 dynamic_cast 是去找那张虚函数表，实验验证 dynamic_cast 功能和 vtable 的强相关关系。

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public :
   A() {
       cout << "A constructor" << endl;
   }
   //virtual void say() {
   //    cout << "Class A" << endl;
   //}

   virtual ~A() {
       cout << "A destructor " << endl;
   }
};

class B : public A {
public :
   B() {
       cout << "B constructor" << endl;
   }
   //virtual void say() {
   //    cout << "Class B" << endl;
   //}
   virtual ~B() {
       cout << "B destructor " << endl;
   }
};


class C : public A {
public :
   C() {
       cout << "C constructor" << endl;
   }
   //virtual void say() {
   //    cout << "Class C" << endl;
   //}
   virtual ~C() {
       cout << "C destructor " << endl;
   }
};


void judge(A *p) {
   if (dynamic_cast<B *>(p)) {
       cout << p << " is class B" << endl;
   }
   if (dynamic_cast<C *>(p)) {
       cout << p << " is class C" << endl;
   }
   return ;
}

int main() {
   srand(time(0));
   A *p;
   switch (rand() % 2) {
       case 0: p = new B(); break;
       case 1: p = new C(); break;
   }
   judge(p);
   delete p;

   A *p1 = new B(), *p2 = new C();
   judge(p1), judge(p2);
   //交换p1和p2中保存的指向vtable的地址
   swap(((void **)p1)[0], ((void **)p2)[0]);
   judge(p1), judge(p2);
   return 0;
}

运行结果：

A constructor
B constructor
0x7fd639d059a0 is class B
B destructor
A destructor
A constructor
B constructor
A constructor
C constructor
0x7fd639d059a0 is class B
0x7fd639d059b0 is class C
0x7fd639d059a0 is class C
0x7fd639d059b0 is class B

可见，交换了 p1 和 p2 指向的对象中保存的指向 vtable 的地址后，dynamic_cast 结果就不同了，所以验证了 dynamic_cast 和 vtable 是强相关的。