[C++] dynamic_cast 연산자

자료형을 변환할 때, C 언어는 암시적 형변환과 명시적 형변환 2가지가 존재합니다.
간략하게 설명하면 암시적 형변환은 컴파일러가 대신 수행하는 형변환이고
명시적 형변환은 반대로 프로그래머가 직접 형변환을 수행하는 것입니다.

int i_num = 3.14;                   // 암시적

double d_num_01 = double(i_num);    // 명시적
double d_num_02 = (double)i_num;    // 명시적

그렇다면 C++ 는 형 변환 연산자가 무엇이 있을까요?
C++ 에서 사용하는 형변환 연산자는 아래의 4가지가 있으며 모두 다른 역할을 수행합니다.

static_cast<data_type>(Data);
const_cast<data_type>(Data);
dynamic_cast<data_type>(Data);
reinterpret_cast<data_type>(Data);

이번 포스트에서는 dynamic_cast 연산자에 대해서 알아보겠습니다.

업캐스팅과 다운캐스팅

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dynamic_cast를 사용하기 위한 사전 지식인 업캐스팅과 다운캐스팅에 대해서 설명하겠습니다.

class Car {}
class Bus : public Car {}

int main()
{
    Bus bus;

    // [업 캐스팅]: 파생(자식) 클래스의 객체를 기본(부모) 클래스의 객체처럼
    Car* pcar = &bus; 

    Car car;

    // [다운캐스팅]: 기본(부모) 클래스의 객체를 파생(자식) 클래스의 객체처럼 (업 캐스팅의 반대)
    Bus* pbus = (Bus*)&car;
}

파생 클래스의 포인터를 기본 클래스의 포인터로 변환하는 것을 업캐스팅
기본 클래스의 포인터에서 파생 클래스의 포인터로 변환하는 것을 다운캐스팅이라고 합니다.

업캐스팅, 다운캐스팅은 C++의 특징인 다형성을 이용해서 코드의 재사용률을 높이기 위해서입니다.
여기서 dynamic_cast 는 안전한 다운 캐스팅 을 위해서 사용됩니다.

dynamic_cast

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class Car {}
class Bus : public Car {}

int main()
{
    Bus bus;
    Car* pcar = new Car();

    // dynamic_cast<바꾸려는 데이터 타입>(변환 대상)
    Bus* pbus = dynamic_cast<Bus*>(pcar);
}

사용 방법은 다른 변환 연산자처럼 데이터 타입, 변환 데이터 가 필요합니다.
dynamic_cast는 안전한 다운 캐스팅을 위해서 런타임에 실제로 변환이 가능한지 검사합니다.
때문에 런타임 비용이 다른 변환 연산자에 비해서 높습니다.

결과	반환 내용
성공	변환된 데이터를 반환합니다.
포인터 변환 실패	nullptr 반환
레퍼런스 변환 실패	예외 처리