C++ dynamic_cast用法 C++ 运行时多态类型安全转换【RTTI】

dynamic_cast只能用于多态类型，因为它依赖RTTI，而RTTI仅在含虚函数的类中生成；无虚函数则编译失败或抛std::bad_cast。

dynamic_cast 为什么只能用于多态类型

因为 dynamic_cast 依赖运行时类型信息（RTTI），而 RTTI 只在至少有一个虚函数的类中生成。没有虚函数的类，编译器不为其生成 vtable 和类型描述符，dynamic_cast 就会编译失败（指针转换）或抛出 std::bad_cast（引用转换）。

常见错误现象：error: cannot dynamic_cast ... (source type is not polymorphic)

• 确保源类和目标类都继承自有虚函数的基类（哪怕只有 virtual ~Base() = default;）
• 不能对 void*、内置类型、普通结构体（无虚函数）做 dynamic_cast
• 向下转型（派生 → 基类）其实不需要 dynamic_cast，用隐式转换或 static_cast 更合适

指针转换失败时返回 nullptr，引用转换失败直接抛异常

这是最易踩的坑：用 dynamic_cast 转引用却没包 try/catch，程序崩溃；转指针却忘了判空，导致段错误。

示例：

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Base* b = new Derived2();
Derived1* d1 = dynamic_cast(b);  // 返回 nullptr
if (d1) { /* 安全使用 */ }
Derived1& r1 = dynamic_cast(b);  // 抛 std::bad_cast！

• 优先用指针形式，便于显式判空
• 非得用引用时，必须捕获 std::bad_cast
• 别把 dynamic_cast 当“万能安全转换”——它只解决“是不是这个确切类型”的问题，不是类型适配器

和 static_cast、reinterpret_cast 的关键区别在哪

dynamic_cast 唯一不可替代的场景是：在继承体系中，确认一个基类指针/引用**实际指向的是哪个具体派生类型**，且该判断必须发生在运行时。

• static_cast：编译期检查，允许上行（派生→基类）、下行（基类→派生）甚至无关类型转换（如 int→void*），但不验证实际对象类型，错用必 UB
• reinterpret_cast：完全绕过类型系统，仅重解释比特位，危险且与 dynamic_cast 零交集
• dynamic_cast：仅限类层次间指针/引用转换，且只在 RTTI 启用、类型确实匹配时成功；其他情况明确失败（nullptr 或异常）

性能影响：每次调用都有 vtable 查找 + 类型比较开销，高频循环里慎用。

RTTI 被禁用时 dynamic_cast 会怎样

某些嵌入式或性能敏感项目会通过编译选项（如 GCC/Clang 的 -fno-rtti）关闭 RTTI。此时 dynamic_cast 无法链接，报错类似：undefined reference to `typeinfo for ...'。

• 启用 RTTI 是使用 dynamic_cast 的硬性前提，不是可选优化
• 关闭 RTTI 后，连 typeid 也失效，所有依赖运行时类型识别的逻辑都要重构
• 若必须禁用 RTTI 又需类型判断，得手动实现（如加枚举字段 + switch），但失去自动维护性和安全性

真正麻烦的不是语法怎么写，而是忘记 RTTI 是个开关——它关了，dynamic_cast 就彻底不存在，连编译都过不去。