C++：类型转换（static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast）、RTTI

一、C语言类型转换

 在C中支持类型转换， 分为隐式类型转换和显示类型转换。但C中类型转换不是非常规范不规范，存在以下问题：

1. 隐式类型转换：编译器在编译阶段自动转换。如果不能转换，编译失败。
2. 显示类型转换：用户自己处理。

二、C++新增强制类型转换

 由于C语言两种类型转换方式都存在缺陷：隐式类型转换会导致诸如数据精度丢失等问题；而显示类型转化代码不清晰。所以C++在兼容C的基础之上，增加了4中强制类型转换：static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast。

2.1 新增类型转换：static_cast

 static_cast用于非多态的类型的转化，即静态转化。static_cast和C中的隐式类型转换类似，编译器会自动进行类型转换。如果不能转换，则编译失败！

int main()
{
	double d = 123.12l;
	int i = static_cast<int>(d);
	return 0;
}

2.2 新增类型转换： reinterpret_cast

 reinterpret_cast对标的是C中的显示类型转换。需要注意的是显示类型转换通常会伴随风险，使用reinterpret_cast不会进行类型安全检查。

int main()
{
	int i = 3;
	//int* p = static_cast<int*>(i); //error
	int* p = reinterpret_cast<int*>(i);
	return 0;

2.3 新增类型转换：const_cast

 const_cast用于去除变量的const属性，使变量能够进行赋值操作。
【实例】：

int main()
{
	const int i = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&i);//删除常变量i的const属性
	(*p)++;


	//cout << i << ":" << *p << endl;
	printf("i=%d, *p=%d\n", i, *p);
	return 0;
}

• 既然我们已经使用const_cast删除了变量i的const属性，为什么这里i的结果认为2？
• 原因在于编译器的优化。当一个变量为const属性时，编译器认为该变量不在被修改，所以会用一个寄存器直接保存该变量的结果；或者在编译阶段直接类似宏替换，将i替换为2。

所以我们可以通过关键字volatile禁止编译器对常变量的优化！！

int main()
{
	volatile const int i = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&i);//删除常变量i的const属性
	(*p)++;


	//cout << i << ":" << *p << endl;
	printf("i=%d, *p=%d\n", i, *p);
	return 0;
}

1. 这里输出时不要用cout。原因在于这里使用volatile后，由于C++标准输出库存在缺陷，没有匹配到正确的重载函数。

2.4 新增类型转换：dynamic_cast

 dynamic_cast用于动态转换，将一个父类对象的指针或引用转换为一个子类对象的指针或引用。

1. 向上转换：子类对象指针/引用->父类指针/引用（我们认为该过程是天然的，不产生临时变量。通过赋值兼容规则（切片）直接将子类对象指针/引用给父类指针/引用）
2. 向下转换：父类指针/引用->子类对象指针/引用。这种情况下，如果直接强转类型，可能回到住越界访问的风险。而dynamic_cast则可以避免该问题。（具体看实例）

tips:

• dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类！！
• dynamic_cast会先检查能否转换成功。如果能成功，则进行转换。否则返回一个空指针！！

void func(A* pa)
{
	//不安全, 原因在于如果是一个A类型的指针转递给pa，此时后续访问_b是发生越界访问
	//B* ptr = (B*)pa;

	//使用dynamic_cast，如果将A类型的指针转递给pa会转换失败，返回空指针
	//而将B类型的指针转递给pa, 转换成功，恢复到原始状态
	B* ptr = dynamic_cast<B*>(pa);
	if (ptr)
	{
		ptr->_a++;
		ptr->_b++;
		cout << ptr->_a << ":" << ptr->_b << endl;
	}
	else
	{
		cout << "转换失败" << endl;
	}
}

int main()
{
	A a;
	B b;
	cout << "B b -> func(&a):" << endl;
	func(&a);//转换失败
	cout << endl;

	cout << "A a -> func(&b):" << endl;
	func(&b);
	return 0;
	return 0;
}

三、 什么是RTTI ？

 RTTI：Run-time Type identification的简称，即：运行时类型识别。C++通过以下方式来支持RTTI：

1. typeid运算符
2. dynamic_cast运算符
3. decltype