为什么说不要使用 dynamic_cast, 以及如何避免使用？

2019-05-11 本文已影响0人山的那边是什么_

首先，C++ 的RTTI（包括了 dynamic_cast）肯定不是个很好的设计：

dynamic_cast 是有可能抛出 std::bad_cast 异常的，但大多数时候，我们不希望使用 C++ 异常系统，理由嘛，多种多样，我的原因是——我就根本没学会用异常这个技术。而且 C++ 异常系统是没有 finally 关键字的，很别扭。
C++ 的 RTTI 整体上比较弱（比如无法枚举成员函数），几乎就等于不能用，真要用类型信息的话，很多项目选择自己实现。
dynamic_cast 性能依赖于编译器，如果是通过字符串比较实现的，性能堪忧，尤其是继承树庞大的时候，dynamic_cast 可能需要执行若干次字符串比较。当然实际上我们很少需要如此关心性能。
跟大多数语言不一样，由于多继承的存在，C++ 的类型转换可能会改变指针的值，你大可以想象这可能造成多么吊诡的错误。

进而，滥用 dynamic_cast 会带来一些问题，比如：

假如你到处使用 dynamic_cast 确认具体类型，那么当你要增加一个子类的时候，你得修改多少地方？你不嫌麻烦吗？不怕漏下了吗？
使用 dynamic_cast 的代码是难于测试的，你无法通过接口确认它到底依赖于哪些具体类，测试代码会比较复杂。并且增加了子类就要修改测试代码。

再进而，大多数时候都是滥用：

C++ 为了实现上层代码尽量不要关心具体类型，特意设计了重载、多态、模版等特性，你不用，非要自己写代码处理，那你为啥要用 C++ 呢？
很多时候我们只是要知道对象的某种性质（比如常见的 xxx type）而不是全部类型信息，使用 dynamic_cast 获得了全部类型信息，继而要 include 具体类的头文件，不符合“最小”原则。

再再进而，大多数 dynamic_cast 都可以修改代码去掉，至少可以尽量下压到底层，或者集中到一起方便维护。比如：

《设计模式》那本书里有一个工厂方法模式，可以用来解决一些问题，比如：

// 带有 dynamic_cast
void some(Base *p) {
    Derived *pd = dynamic_cast<Derived *>(p);
    Partner *ptnr = nullptr;
    if (pd) {
        ptnr = new Partner4Derived(pd);
    }
    // ...
}
// 不带 dynamic_cast
void some(Base *p) {
    Partner *ptnr = p->getPartner(); // 返回Partner4Derived
    // ...

也可以通过函数重载去掉 dynamic_cast，比如这样：

class Life : public GameObject {
public:
    // ...
    virtual void kill(Life *other) = 0;
    virtual void killedBy(Player *other) = 0;
    virtual void killedBy(Monster *other) = 0;
    virtual void killedBy(Elf *other) = 0;
    // ...
};
class Player : public Life {
public:
    // ...
    virtual void kill(Life *other) {
        other->killedBy(this);
    }
};
class Elf : public Life {
    //...
};
class Monster : public Life {
public:
    // ...
    // 实现你的 PlayerKillMonster
    virtual void killedBy(Player *other) {
        // ...
    }
    // ...
};
void gameObjectKillTarget(GameObject *killer, GameObject *target) {
    // ...
    killer->kill(target); // kill 是虚函数
}

这种实现有个挺洋气的名字叫做“double-dispatch”，或者Visitor模式，其实也很别扭，但是确实可以去掉上层调用代码中的 dynamic_cast。

但是，你自己也做项目你知道的，拿着《设计模式》往项目里套，往往对不上号，C++ 既然打了 dynamic_cast 这个补丁，说明还是能用到的，我说几种个人认为比较适合用 dynamic_cast 处理的情况（注意，从这里开始我就不确定正确性了，只是个人看法，大家觉得不对可以在评论里留言纠正）：

处理参数协变问题。C++ 的虚函数返回值是可以跟着 this 协变的，但是参数不行。所以会有这样的写法（google 规范文档里的例子）：
```
bool Base::equal(Base *other) = 0;

bool Derived::equal(Base *other) {
    Derived *p = dynamic_cast<Derived *>(other);
    if (!p) return false;
    // ...
}
```
这里要想去掉 dynamic_cast 当然是可以去掉的，但是 Derived::equal 这个函数，只是利用转型看看 other 和 this 的类型是不是一样，不依赖别的具体类，这样写似乎也没什么问题。
dynamic_cast 只是一个具体实现方式，本质上是一个“判断对象类型并做相应处理”的问题。一段代码完成的工作，总是要做的，不是放在 A 处做，就是放在 B 处做。假设我们想尽量保持 B 的单纯，那么这项工作就可以在 A 处，反之亦然。比如类似这样：
```
bool Object::event(Event *e) {
    switch (e->type()) {
    case Event::Timer:
        timerEvent((TimerEvent*)e);
        break;

    case Event::ChildAdded:
    case Event::ChildPolished:
    case Event::ChildRemoved:
        childEvent((ChildEvent*)e);
        break;
    // ...
}
```
这里的强制转型和 dynamic_cast 其实是个差不多的东西，想要去掉当然是可以去掉的，方法类似于上面的方法二，但是那样会让 Event 变得比较复杂。当我们希望它只是一个简单的属性集，不依赖于 Object 及其任何子类，就会有这样的实现。Object 和 Event 都有大量的子类，并且和你给出的例子不同的是，子类随时可能大量增加，并且和基类不在一个模块（module）中，在这种情况下，所谓的“优雅解决”很可能是绣花枕头，能不用就别用。

来自：https://my.oschina.net/legendlee/blog/465797

为什么说不要使用 dynamic_cast, 以及如何避免使用？

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