dynamic_cast<>操作数必须是多态类型吗

dynamic_cast<>是C++运行时的一个类型转换运算符，通常用于自定义类型层次中的向下转型（downcasts），使用形式如下所示:

dynamic_cast<type*>(e)

dynamic_cast<type&>(e)

dynamic_cast<type&&>(e)

根据Primer中的解释，type必须是一个类类型，并且通常情况下该类型应该含有虚函数，即该类型是多态类型。也就是说有少数情况是不需要type为多态类型，这种情况就是派生类指针向基类指针的类型转换dynamic_cast<Base*>(Derived*)，这种转换不需要用到运行时信息RTTI，在编译时期就可以通过操作数的类型来判断转型是否合法。

编译器Clang源码，SemaCast.cpp中CheckDynamicCast()函数对dynamic_cast<>的使用语义进行了很好的体现。

dynamic_cast(srctype)中type类型必须是指针或者引用。

// C++ 5.2.7p1: T shall be a pointer or reference to a complete class type,
//   or "pointer to cv void".

QualType DestPointee;
const PointerType *DestPointer = DestType->getAs<PointerType>();
const ReferenceType *DestReference = nullptr;
if (DestPointer) {
DestPointee = DestPointer->getPointeeType();
} else if ((DestReference = DestType->getAs<ReferenceType>())) {
DestPointee = DestReference->getPointeeType();
} else {
Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_ref_or_ptr)
<< this->DestType << DestRange;
SrcExpr = ExprError();
return;
}

其中590行和592行要求DestType必须是指针或者引用类型。

另外，dynamic_cast(srctype)中srctype的类型要求。

// C++ 5.2.7p5
// Upcasts are resolved statically.
if (DestRecord && Self.IsDerivedFrom(SrcPointee, DestPointee)) {
if (Self.CheckDerivedToBaseConversion(SrcPointee, DestPointee,
OpRange.getBegin(), OpRange,
&BasePath)) {
SrcExpr = ExprError();
return;
}

Kind = CK_DerivedToBase;
return;
}

如果是向上转型（upcasts）的话，转换就会静态决议，也就是在编译阶段就能确定，不会耗费运行时的信息。

否则就需要操作数类型是多态类型，如下代码所示：

// C++ 5.2.7: Otherwise, v shall be [polymorphic].
const RecordDecl *SrcDecl = SrcRecord->getDecl()->getDefinition();
assert(SrcDecl && "Definition missing");
if (!cast<CXXRecordDecl>(SrcDecl)->isPolymorphic()) {
Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_bad_dynamic_cast_not_polymorphic)
<< SrcPointee.getUnqualifiedType() << SrcExpr.get()->getSourceRange();
SrcExpr = ExprError();
}
// dynamic_cast is not available with -fno-rtti.
// As an exception, dynamic_cast to void* is available because it doesnt
// use RTTI
if (!Self.getLangOpts().RTTI && !DestPointee->isVoidType()) {
Self.Diag(OpRange.getBegin(), diag::err_no_dynamic_cast_with_fno_rtti);
SrcExpr = ExprError();
return;
}

// Done. Everything else is run-time checks.
Kind = CK_Dynamic;

由于dynamic_cast<>需要RTTI信息，如果编译时关闭了RTTI的情况下使用dynamic_cast<>则会报错，但是一种情况除外，就是向void*的转换，因为不需要运行时信息。

dynamic_cast<>会在运行时执行类型安全的检查，自然会影响运行时的效率，该转换需要通过两次指针解引用获得type_info，然后再判断转换是否合法。