C++四种cast总结

static_cast

概述：用于静态转换。

特点：

• 不能用于无关类型的转换，有风险，可能得到一些无意义的值，如int 转double。void 指针和具体类型指针之间的转换有极大风险。
• 编译期转换。
• 类的向下转换需要程序员保证安全性。

#include <iostream>

int main() {
    int m = 100;
    long n = static_cast<long>(m);

    std::cout << n;
}

const_cast

概述：const_cast 就是用来将 const/volatile 类型转换为非 const/volatile 类型。

特点：

• 指针转换仍然指向原来的对象。

#include <iostream>

int main() {
  const int n = 100;
  int *p = const_cast<int *>(&n);
  *p = 234;
  std::cout << "n= " << n << std::endl;
  std::cout << "*p =" << *p << std::endl;
  return 0;
}

dynamic_cast

概述：dynamic_cast 用于在类的继承层次之间进行类型转换，动态转换。

特点：

• 向上转型是无条件的，不会进行任何运行期检测，所以都能成功。
• 向下转型的前提必须是安全的，要借助 RTTI 进行检测，所有只有一部分能成功。
• dynamic_cast 会在程序运行期间借助 RTTI 进行类型转换，这就要求基类必须包含虚函数。
• dynamic_case需要一定的条件：

class Base {
};
class Derived : public Base {
};
int main(){
  Base *d1 = new Derived();
  // auto c1 = dynamic_cast<Derived *>(d1);
  // 编译不通过，因为Base不是多态的。
  return 0;
}

• 基类必须是多态的，必须有虚函数。

class Base {
public:
  virtual void func() {
    cout << "class Base" << endl;
  }
};
class Derived : public Base {
public:
  void func() override {
    cout << "class Derived" << endl;
  }
};
int main(){
  Base *d1 = new Base();
  auto ctest = dynamic_cast<Derived *>(d1);
  // ctest->func();
  // 转换失败，运行出错，ctest是nullptr，本质上只允许向上转型。
}

• dynamic_cast本质上只允许向上转型。

class Base {
public:
  virtual void func() {
    cout << "class Base" << endl;
  }
};
class Derived : public Base {
public:
  void func() override {
    cout << "class Derived" << endl;
  }
};
int main(){
  Derived *d1 = new Derived();
  auto ctest = dynamic_cast<Base *>(d1);
  ctest->func(); // 输出class Derived，成功转换
}

• 同时满足实质的向上转型和多态特性。