类型转换

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#class #编译器 #语言 #object #c #delete

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摘自 http://blog.chinaunix.net/u/32870/showart_286367.html

在C++中存在两种转换：隐式转换和显式转换（强制转换）。

一、隐式类型转换

C++定义了一组内置类型对象之间的标准转换，在必要时它们被编译器隐式地应用到对象上。隐式类型转换发生在下列这些典型的情况下；

1、在混合类型的算术表达式中。在这种情况下，最宽的数据类型成为目标转换类型。

    这也被称为算术转换arithmetic conversion 例如：
         int ival = 3;
         double dval = 3.14159;
         // ival 被提升为double 类型: 3.0 （是一种保值转换）
         ival + dval;
    2、用一种类型的表达式赋值给另一种类型的对象。在这种情况下，目标转换类型是被赋值对象的类型。例如，在下面第一个赋值中文字常量0 的类型是int 它被转换成int*型的指针表示空地址在第二个赋值中double 型的值被截取成int 型的值。

       // 0 被转换成int*类型的空指针值
       int *pi = 0;
      // dval 被截取为int值3 （这不是保值转换），一般情况下编译器会给出warning.
      ival = dval;

    3、把一个表达式传递给一个函数调用，表达式的类型与形式参数的类型不相同。在这种情况下，目标转换类型是形式参数的类型。例如：
     extern double sqrt( double );
     // 2 被提升为double 类型: 2.0
     cout << "The square root of 2 is "<< sqrt( 2 ) << endl;
    4、从一个函数返回一个表达式，表达式的类型与返回类型不相同。在这种情况下，目标转换类型是函数的返回类型。例如：
     double difference( int ival1, int ival2 ){
       // 返回值被提升为double 类型
       return ival1 - ival2;
    }

二、显示转换（强制转换）

(一)、旧式强制类型转换：

由static_cast，cons_cast 或reinterpret_cast 强制转换符号语法，有时被称为新式强制转换符号,它是由标准C++引入的。在它之前，显式强制转换由非常通用的强制转换语法（现在被称为旧式强制转换符号）来实现。虽然标准C++仍然支持旧式强制转换符号，但是我们建议，只有当我们为C 语言或标准C++之前的编译器编写代码时才使用这种语法。

    旧式强制转换符号有下列两种形式，
    // C++强制转换符号
    type(expr);
   // C 语言强制转换符号
   (type)expr;
   旧式强制转换可以用来代替标准C++中的static_cast，cons_cast 或reinterpret_cast。在标准C++之前，我们只能使用旧式强制转换。如果我们希望自己的代码在C++和C 语言中都能够编译的话，那么只能使用C 语言的强制转换符号。

   以下是一些使用了旧式强制转换符号的例子；
       const char *pc = (const char*) pcom;
       int ival = (int) 3.14159;
       extern char *rewrite_str( char* );
       char *pc2 = rewrite_str( (char*) pc );
       int addr_value = int( &ival );
   对旧式强制转换符号的支持是为了对在标准C++之前写的程序保持向后兼容性以及提供与C 语言兼容的符号。

(二)、新式强制转换：

from: http://www.newbooks.com.cn/info/50236.html

使用标准C++的类型转换符：static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。

1、static_cast

用法：static_cast < type-id > ( exdivssion )
   该运算符把exdivssion转换为type-id类型，但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。它主要有如下几种用法：
   ①用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。
　　   进行上行转换（把子类的指针或引用转换成基类表示）是安全的；
　　   进行下行转换（把基类指针或引用转换成子类表示）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的。
   ②用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，把int转换成enum。这种转换的安全性也要开

    发人员来保证。
   ③把空指针转换成目标类型的空指针。
   ④把任何类型的表达式转换成void类型。

注意：static_cast不能转换掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned属性。

2、dynamic_cast
用法：dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
该运算符把exdivssion转换成type-id类型的对象。Type-id必须是类的指针、类的引用或者void *；
如果type-id是类指针类型，那么exdivssion也必须是一个指针，如果type-id是一个引用，那么exdivssion也必须是一个引用。

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时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的；
   在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。
   class B{
           public:
           int m_iNum;
           virtual void foo();
   };

   class D:public B{
          public:
          char *m_szName[100];
   };

   void func(B *pb){
         D *pd1 = static_cast(pb);
         D *pd2 = dynamic_cast(pb);
   }

   在上面的代码段中，如果pb指向一个D类型的对象，pd1和pd2是一样的，并且对这两个指针执行D类型的任何操作都是安全的；
   但是，如果pb指向的是一个B类型的对象，那么pd1将是一个指向该对象的指针，对它进行D类型的操作将是不安全的（如访问m_szName），
   而pd2将是一个空指针。

   另外要注意：B要有虚函数，否则会编译出错；static_cast则没有这个限制。这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息，而这个信息存储在类的虚函数表（关于虚函数表的概念，详细可见）中，只有定义了虚函数的类才有虚函数表，没有定义虚函数的类是没有虚函数表的。另外，dynamic_cast还支持交叉转换（cross cast）。如下代码所示。
    class A{
              public:
              int m_iNum;
              virtual void f(){}
      };

class B:public A{
};

class D:public A{
};

      void foo(){
      B *pb = new B;
      pb->m_iNum = 100;

      D *pd1 = static_cast(pb); //compile error
      D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL
      delete pb;
    }

在函数foo中，使用static_cast进行转换是不被允许的，将在编译时出错；而使用 dynamic_cast的转换则是允许的，结果是空指针。

3、reinterpret_cast

用法：reindivpret_cast<type-id> (exdivssion)
type-id必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
它可以把一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针（先把一个指针转换成一个整数，在把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值）。该运算符的用法比较多。

4、const_cast

   用法：const_cast<type-id> (exdivssion)
    该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外， type_id和exdivssion的类型是一样的。
    常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；
    常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；常量对象被转换成非常量对象。Voiatile和const类试。举如下一例：

class B{
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const B b1;
b1.m_iNum = 100; //comile error
B b2 = const_cast(b1);
b2. m_iNum = 200; //fine
}

上面的代码编译时会报错，因为b1是一个常量对象，不能对它进行改变；
使用const_cast把它转换成一个常量对象，就可以对它的数据成员任意改变。注意：b1和b2是两个不同的对象。

== ===========================================
== dynamic_cast .vs. static_cast
== ===========================================

class B { ... };
class D : public B { ... };

void f(B* pb)
{

D* pd1 = dynamic_cast(pb);

D* pd2 = static_cast(pb);
}

If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.

If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.

即dynamic_cast可用于继承体系中的向下转型，即将基类指针转换为派生类指针，比static_cast更严格更安全。dynamic_cast在执行效率上比static_cast要差一些，但static_cast在更宽上范围内可以完成映射，这种不加限制的映射伴随着不安全性。static_cast覆盖的变换类型除类层次的静态导航以外，还包括无映射变换、窄化变换(这种变换会导致对象切片,丢失信息)、用VOID*的强制变换、隐式类型变换等...

== ===========================================
== static_cast .vs. reinterpret_cast
== ===========================================

reinterpret_cast是为了映射到一个完全不同类型的意思，这个关键词在我们需要把类型映射回原有类型时用到它。我们映射到的类型仅仅是为了故弄玄虚和其他目的，这是所有映射中最危险的。(这句话是C++编程思想中的原话)

static_cast 和 reinterpret_cast 操作符修改了操作数类型。它们不是互逆的； static_cast 在编译时使用类型信息执行转换，在转换执行必要的检测(诸如指针越界计算, 类型检查). 其操作数相对是安全的。另一方面；reinterpret_cast 仅仅是重新解释了给出的对象的比特模型而没有进行二进制转换，例子如下：

int n=9; double d=static_cast < double > (n);

上面的例子中, 我们将一个变量从 int 转换到 double。这些类型的二进制表达式是不同的。要将整数 9 转换到双精度整数 9，static_cast 需要正确地为双精度整数 d 补足比特位。其结果为 9.0。而reinterpret_cast 的行为却不同:

int n=9;

double d=reinterpret_cast (n);

这次, 结果有所不同. 在进行计算以后, d 包含无用值. 这是因为 reinterpret_cast 仅仅是复制 n 的比特位到 d, 没有进行必要的分析.

因此, 你需要谨慎使用 reinterpret_cast.

摘自 http://www.libing.net.cn/read.php?520

总结C++中的所有强制转换函数(const_cast，reinterpret_cast，static_cast，dynamic_cast)

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2006/07/15 发表时间

06:19

29436

huzhangyou2002

开发语言 » C++

非常抱歉，谢谢郭老师的指正，我没有认真看这个文章就转过来了，其实他的错误太多了，而且还是致命的，对大家不负责任了，请大家谅解！现在是修正版本，基本没有错误了！如果觉得还有问题，请联系我，谢谢你的关注！
这篇文章其实并不是不才的原创，本来打算自己写的，但是通过baidu一下，发现有兄弟写出来了，就干脆摘录下来，供大家参考使用了！
详情请看：

view plain copy to clipboard print ?

标准c++中主要有四种强制转换类型运算符：
const_cast，reinterpret_cast，static_cast，dynamic_cast等等。
1）static_cast<T*>(a)
将地址a转换成类型T，T和a必须是指针、引用、算术类型或枚举类型。
表达式static_cast<T*>(a), a的值转换为模板中指定的类型T。在运行时转换过程中，不进行类型检查来确保转换的安全性。
例子：
class B { ... };
class D : public B { ... };
void f(B* pb, D* pd)
{
D* pd2 = static_cast<D*>(pb); // 不安全, pb可能只是B的指针
B* pb2 = static_cast<B*>(pd); // 安全的
...
}
class B { ... };
class D : public B { ... };
void f(B* pb, D* pd)
{
D* pd2 = static_cast<D*>(pb); // 不安全, pb可能只是B的指针
B* pb2 = static_cast<B*>(pd); // 安全的
...
}
class B { ... };
class D : public B { ... };
void f(B* pb, D* pd)
{
D* pd2 = static_cast<D*>(pb); // 不安全, pb可能只是B的指针
B* pb2 = static_cast<B*>(pd); // 安全的
...
}
2）dynamic_cast<T*>(a)
完成类层次结构中的提升。T必须是一个指针、引用或无类型的指针。a必须是决定一个指针或引用的表达式。
表达式dynamic_cast<T*>(a) 将a值转换为类型为T的对象指针。如果类型T不是a的某个基类型，该操作将返回一个空指针。
例子：
class A { ... };
class B { ... };
void f()
{
A* pa = new A;
B* pb = new B;
void* pv = dynamic_cast<A*>(pa);
// pv 现在指向了一个类型为A的对象
...
pv = dynamic_cast<B*>(pb);
// pv 现在指向了一个类型为B的对象
}
3）const_cast<T*>(a)
去掉类型中的常量，除了const或不稳定的变址数，T和a必须是相同的类型。
表达式const_cast<T*>(a)被用于从一个类中去除以下这些属性：const, volatile, 和 __unaligned。
例子：
class A { ... };
void f()
{
const A *pa = new A;//const对象
A *pb;//非const对象
//pb = pa; // 这里将出错，不能将const对象指针赋值给非const对象
pb = const_cast<A*>(pa); // 现在OK了
...
}
class A { ... };
void f()
{
const A *pa = new A;//const对象
A *pb;//非const对象
//pb = pa; // 这里将出错，不能将const对象指针赋值给非const对象
pb = const_cast<A*>(pa); // 现在OK了
...
}
class A { ... };
void f()
{
const A *pa = new A;//const对象
A *pb;//非const对象
//pb = pa; // 这里将出错，不能将const对象指针赋值给非const对象
pb = const_cast<A*>(pa); // 现在OK了
...
}
4）reinterpret_cast<T*>(a)
任何指针都可以转换成其它类型的指针，T必须是一个指针、引用、算术类型、指向函数的指针或指向一个类成员的指针。
表达式reinterpret_cast<T*>(a)能够用于诸如char* 到 int*，或者One_class* 到 Unrelated_class*等类似这样的转换，因此可能是不安全的。
例子：
class A { ... };
class B { ... };
void f()
{
A* pa = new A;
void* pv = reinterpret_cast<A*>(pa);
// pv 现在指向了一个类型为B的对象，这可能是不安全的
...
}