dynamic_pointer_cast.md

dynamic_pointer_cast

• memory[meta header]
• std[meta namespace]
• function template[meta id-type]
• cpp11[meta cpp]

namespace std {
  template <class T, class U>
  shared_ptr<T>
    dynamic_pointer_cast(const shared_ptr<U>& r) noexcept; // (1) C++11
  template <class T, class U>
  constexpr shared_ptr<T>
    dynamic_pointer_cast(const shared_ptr<U>& r) noexcept; // (1) C++26

  template <class T, class U>
  shared_ptr<T>
    dynamic_pointer_cast(shared_ptr<U>&& r) noexcept;      // (2) C++20
  template <class T, class U>
  constexpr shared_ptr<T>
    dynamic_pointer_cast(shared_ptr<U>&& r) noexcept;      // (2) C++26
}

概要

shared_ptr で管理するインスタンスに対して dynamic_cast を行う。

適格要件

• (1) :
  • C++11 : 式dynamic_cast<T*>(r.get())が適格であること
  • C++17 : 式dynamic_cast<T*>((U*)0)が適格であること
  • C++20 : 式dynamic_cast<T*>((U*)nullptr)と、式dynamic_cast<typename shared_ptr<T>::element_type*>(r.get())が、いずれも適格であること
• (2) :
  • C++20 : (1)のC++20と同じ

事前条件

• (1) :
  • C++11 : 式dynamic_cast<T*>(r.get())が定義された動作をすること
  • C++17 : 式dynamic_cast<T*>((U*)0)が定義された動作をすること
  • C++20 : 式dynamic_cast<typename shared_ptr<T>::element_type*>(r.get())が定義された動作をすること
• (2) :
  • C++20 : (1)のC++20と同じ

戻り値

• r が空であった場合、この関数は空の shared_ptr<T> を返却する。

• (1) :

  return shared_ptr<T>(r, dynamic_cast<typename shared_ptr<T>::element_type*>(r.get()));

  • r.get()[link get.md]

• (2) :

  return shared_ptr<T>(std::move(r), dynamic_cast<typename shared_ptr<T>::element_type*>(r.get()));

  • std::move[link /reference/utility/move.md]
  • r.get()[link get.md]

備考

• shared_ptr<T>(dynamic_cast<T*>(r.get())) という方法は未定義動作を引き起こすので使用しないこと。

例外

投げない

例

#include <memory>
#include <iostream>

struct A {
  virtual void call() const {
    std::cout << "A::call" << std::endl;
  }
  virtual ~A() = default;
};

struct B : A {
  void call() const override {
    std::cout << "B::call()" << std::endl;
  }
};

int main()
{
  std::shared_ptr<B> b(new B());
  std::shared_ptr<A> a = std::static_pointer_cast<A>(b);

  // AからBへのダウンキャスト
  if (std::shared_ptr<B> result = std::dynamic_pointer_cast<B>(a)) {
    result->call();
  }
  else {
    std::cout << "conversion error" << std::endl;
  }
}

• std::dynamic_pointer_cast[color ff0000]
• std::static_pointer_cast[link static_pointer_cast.md]

出力

B::call()

バージョン

言語

• C++11

処理系

• Clang: 3.0 [mark verified]
• GCC: 4.3.6 [mark verified]
• ICC: ??
• Visual C++: 2008 (TR1) [mark verified], 2010 [mark verified], 2012 [mark verified], 2013 [mark verified]

参照

• LWG Issue 2964. Apparently redundant requirement for dynamic_pointer_cast
  • C++20で、実際にキャストされる式dynamic_cast<typename shared_ptr<T>::element_type*>(r.get())が適格で定義された動作をすることが要件として追加された（dynamic_cast<T*>((U*)nullptr)が適格であるという要件は残る）
  • この修正は欠陥報告(DR)であり、C++17にも遡及して適用される。C++17では要件がヌルポインタに対するdynamic_cast<T*>((U*)0)のみを対象としており、ヌルポインタへのdynamic_castは適格であれば常にヌルポインタを返すため、定義された動作であることの要件が実質的に無意味になっていた。実際にキャストされる式に対する要件を課す意図だったため
• LWG Issue 2996. Missing rvalue overloads for shared_ptr operations
• P3037R6 constexpr std::shared_ptr and friends