经典的C++类型转换详解

 

C 风格（C-style）强制转型如下：
 (T) expression // cast expression to be of type T
    函数风格（Function-style）强制转型使用这样的语法：
    T(expression) // cast expression to be of type T
    这两种形式之间没有本质上的不同，它纯粹就是一个把括号放在哪的问题。这两种形式是旧风格（old-style）的强制转型。

   C++的四种强制转型形式：
　　C++ 同时提供了四种新的强制转型形式（通常称为新风格的或 C++ 风格的强制转型）：
　　const_cast(expression)
　　dynamic_cast(expression)
　　reinterpret_cast(expression)
　　static_cast(expression)

1 static_cast 可以被用于强制隐型转换（例如，non-const 对象转型为 const 对象，int 转型为 double，等等），它还可以用于很多这样的转换的反向转换（例如，void* 指针转型为有类型指针，基类指针转型为派生类指针），但是它不能将一个 const 对象转型为 non-const 对象（只有 const_cast 能做到），它最接近于C-style的转换。
  int testNum;
   static_cast<double>testNum;

2 dynamic_cast 主要用于执行“安全的向下转型（safe downcasting）”，就是说，要确定一个对象是否是一个继承体系中的一个特定类型。它是唯一不能用旧风格语法执行的强制转型，也是唯一可能有重大运行时代价的强制转型。
 class A{...}
   class AB:public A{...}
   void Update(AB* xy);
   AB ab;
  A* pa = new AB;
   Update(dynamic_cast<AB*>pa);
   注意的是关于此操作符的返回值
   如果表达式是pointer ,转换失败的话会得到一个NULL
   如果............是ref       ,........................会抛出一个异常
   dynamic_cast只能做这一类型的转换，请不要尝试去用dynamic_cast改变表达式的常量性,也无法在缺乏虚函数的型别上使用(比如int to double,这样的转换得使用static_cast)

3 const_cast 一般用于强制消除对象的常量性。它是唯一能做到这一点的 C++ 风格的强制转型。
  class A{...}
   class AB:public A{...}
   void Update(AB* xy);
   AB ab;
   const AB& cab = ab;
   Update(&cab);//这样是错误的
   Update(const_cast<CAB*>(&cab));//正确，去掉了常量性　
　但是 const_cast不支持带有继承关系的转换
   A* pa = new AB;
   Update(const_cast<AB*>pa);//这样是错误的
   只需要记住:const_cast最重要的作用就是去除常量性

4 reinterpret_cast 是特意用于底层的强制转型，导致实现依赖（implementation-dependent）（就是说，不可移植）的结果，例如，将一个指针转型为一个整数。这样的强制转型在底层代码以外应该极为罕见。
　　
　　旧风格的强制转型依然合法，但是新的形式更可取。首先，在代码中它们更容易识别，这样就简化了在代码中寻找类型系统被破坏的地方的过程。第二，更精确地指定每一个强制转型的目的，使得编译器诊断使用错误成为可能。例如，如果你试图使用一个 const_cast 以外的新风格强制转型来消除常量性，你的代码将无法编译。

 
  dynamic_cast .vs. static_cast
class B { ... };
class D : public B { ... };
void f(B* pb)
{
   D* pd1 = dynamic_cast<D*>(pb);
   D* pd2 = static_cast<D*>(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.
    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, 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<double & > (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.