C++强制类型转换

C语言的强制类型转换----可读性差，十分坑人

先看个笔试选择常考题，看下面代码，写出运行结果：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 10;
	int*p =(int*) &a;
	*p = 20;
	cout << a << endl;
	return 0;
}

输出结果是仍然是10，但是内存中已经是修改后的20。What fuck？事实胜于雄辩，我们知道在C++中被const修饰的变量就是常量，所以，这里显示使用了C语言的强制类型转换，达成了修改意愿。

C语言的中强制类型转换分为隐式类型转换和显示的强制类型转换。

直接看栗子

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	double b = 20;
	b = a;
	cout << a << endl << b << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

int类型的a赋值给double类型的b，是允许的，语法上认为，它们都是相近类型，都是表示数值，所以允许它们直接隐式类型转换。

如果你想把不相近类型强制转换，也许显示调用强制类型转换会有效果。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	int*p = &a;

	int b = (int)p;//把指针类型转换成整形
	system("pause");
	return 0;
}

简单了解了C语言的类型转换，我们再来看看这个题。既然强制类型转换了，为什么输出结果还是10呢？因为const，C++中，编译器认为const修饰的值是常量，所以它会将这个常量放在寄存器中，当需要使用时候，它就从寄存器直接取出来这个初始化时候的常量。

还真是这样，为了让这货好好干活，别再偷懒优化。我们可以在a变量前加volatile,让它每次用a的值都去内存中取，保证a值得内存可见性。

const_cast----删除const属性的转换

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，简单明了，不用考虑太多。

dynamic_cast----运行时类型识别（仅用于多态场景）

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针转换为子类对象的指针或引用（动态转换）。在多态中，我们知道，子类对象、指针、引用都可以用父类对象或者指针去接收，这由语法自动完成切片。不太懂的可以看看这里。https://blog.youkuaiyun.com/Vickers_xiaowei/article/details/82750286#_98

向上转型：子类对象指针->父类指针/引用（不需要转换，自动完成切片）
向下转型：父类对象指针->子类指针/引用（用dynamic_cast转型是安全的）

1. dynamic_cast只能用于含有虚函数的类
2. dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回0。

#include<iostream>
using namespace std;

class Person{
protected:
	string _name;
	virtual void Print()
	{
		cout << "I am the father" << endl;
	}
};

class Student :public Person
{
public:
	int _num;
	virtual void Print()
	{
		cout << "I am the son" << endl;
	}
};
void Func(Person* p)
{
	//父类对象指针->子类指针/引用
	Student* sp = dynamic_cast<Student*>(p);//只允许子类对象指针转换
	sp->Print();
}
int main()
{
	Person p;
	Student s;
	//Func(&p);//使用dynamic_cast，不能将父类指针转换成子类指针，防止了越界行为
	Func(&s);
	system("pause");
	return 0;
}

涉及多态的类型转换最好使用dynamic_cast，防止越界。

static_cast ----相关类型转换

static_cast用于非多态类型的转换（静态转换) ，任何标准转换都可以用它，但它 不能用于两个不相关的类型进行转换。 这里所谓的相关类型和C语言中可以隐式转换的相近类型概念基本一样，C++使用static_cast更加明显，增强了可读性。

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	int*p = static_cast<int*>(&a);
	*p = 20;
	cout << a << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

reinterpret_cast----不相关类型转换

reinterpret_cast操作符用于将一种类型转换为另一种不同的类型。与C语言的强制转换可读性更好。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
	int a = 10;
	int*p = &a;

	int b = reinterpret_cast<int>(p);
	system("pause");
	return 0;
}

少用类型转换，多使用C++标准的强制转换

拓展1）：explicit关键字

对于单参数构造函数会将单参数隐式类型转换。

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a)
	{
		cout << "A(int a)" << endl;
	}
	A(const A& a)
	{
		cout << "A(const A& a)" << endl;
	}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	A a1(1);
	// 隐式转换-> A tmp(1); A a2(tmp);
	A a2 = 1;
	system("pause");
}

上述代码将int类型隐式转换成了自定义类型A，如果不想让这样的隐式类型转换，对于单参数类型转换，explicit关键字阻止经过转换构造函数进行的隐式转换的发生。

拓展 2）类型提升

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	size_t pos = 0;
	int end= 3;
	while (end >= pos)
		--end;
	system("pause");
	return 0;
}

int类型的end与size_t类型的pos在比较时候，会将end的int类型提升到size_t，类型提升总是提升到范围大的那一个，所以上面无符号的-1比0大，上面代码会陷入死循环。