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【C++基础 10】四种cast转换的区别

简介

(1)c风格的转换

(T)expression;
(2)c++风格的四种转换

static_cast<T>(expression);
dynamic_cast<T>(expression);
reinterpret_cast<T>(expression);
const_cast<T>(expression);

1. c风格转换

int a = 1;
double d = (double)a;//c风格转换

一般许多书本会建议使用c++提供的四种类型转换而不是使用c风格的转换。
因为c风格的类型转换有不少的缺点,它可以在任意类型之间转换,比如你可以把一个指向const对象的指针转换成指向非const对象的指针,把一个指向基类对象的指针转换成指向一个派生类对象的指针,这两种转换之间的差别是巨大的,但是传统的c语言风格的类型转换没有区分这些。还有一个缺点就是,c风格的转换不容易查找,他由一个括号加上一个标识符组成,而这样的东西在c++程序里一大堆。所以c++为了克服这些缺点,引进了4种新的类型转换操作符。

2. static_cast静态转换

static_cast<T>(expression);

最常用的转换,但是转换的时候不会检查类型来保证转换的安全性

class Base{ 
	//.....
};
class Derived : public Base{
	//.....
};

void main()
{
	//基本类型转换 float -> int
	int i;
	float f = 166.7f;
	i = static_cast<int>(f);
	//子类 -> 父类
	Derived d;
	Base b = static_cast<Base>(d);
	
	//父类 -> 子类
	Base bb ;
//	Derived* dd = static_cast<Derived>(bb);  //compile error
	Base* pB = new Base;
	Derived* pD = static_cast<Derived*>(pB); //编译通过,但是是不安全的(例如访问子类成员)
}
static_cast本质上是传统c语言强制转换的替代品。

需要注意的是:static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。

3. dynamic_cast动态转换

dynamic_cast<T>(expression);

该运算符把expression转换成T类型的对象。

dynamic_cast转换操作符在执行类型转换时首先将检查能否成功转换,如果能成功转换则转换之,如果转换失败,如果是指针则反回一个0值,如果是转换的是引用,则抛出一个bad_cast异常,所以在使用dynamic_cast转换之间最好使用if语句对其转换成功与否进行测试。

注意:

(1)T必须是类的指针、类的引用或者void *。如果T是类指针类型,那么expression也必须是一个指针,如果T是一个引用,那么expression也必须是一个引用。

(2)dynamic_cast转换符只能用于含有虚函数的类。

class Base
{
public:
	virtual void foo(){};
};

class Derived : public Base
{

};

void main()
{
	//基类 -> 子类
	Base *pb1 = new Base;
	Derived *pd1 = dynamic_cast<Derived *>(pb1); //失败,pd1 = NULL

	//子类 -> 子类
	Base *pb2 = new Derived;
	Derived *pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb2); //成功

	//子类 -> 基类
	Base *pb3 = new Derived;
	Base *pd3 = dynamic_cast<Base *>(pb3);		 //成功
}

dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换,还可以用于类之间的交叉转换。
在类层次间进行上行转换(子类->子类/基类)时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;在进行下行转换(基类->子类)时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全。

4. reinterpret_cast重述转换

interpret是解释的意思,reinterpret即为重新解释,此标识符的意思即为数据的二进制形式重新解释,但是不改变其值。

reinterpret_cast<T>(expression);

T必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。

该操作符用于将一种类型转换为另一种不同的类型,比如可以把一个整型转换为一个指针,或把一个指针转换为一个整型,因此使用该操作符的危险性较高,一般不应使用该操作符。

示例:

int i;
char *p = "This is a example.";
i = reinterpret_cast<int>(p);   //将指针p的值(即地址)转为int型 【如 0x00b4cd10 -> 11848976】

5. const_cast转换

const_cast<T>(expression);

其中T必须为指针或引用 。

主要是用来去掉const属性,当然也可以加上const属性。主要是用前者,后者很少用。

class A
{
public:
	int num;
};

void main()
{
	//类指针
	const A a;
	const A* pA = &a;
	pA->num = 10;                //compile error
	A* pA2 = const_cast<A*>(pA);
	pA2->num = 11;               //success

	//基本数据类型
	const int i = 3;
	int* p = const_cast<int*>(&i);
	*p = 10;                     //success

	//加上const属性
	int j = 10;
	const int* k = const_cast<const int*>(&j);//一般可以直接写const int* k = &j;
}