在C++中通过模板去除强制转换

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C++与C语言相比是一个强类型语言，即对数据类型的匹配程度较C更为严格，这有助于避免程序员在编程过程中由于粗心所犯之错。由于历史原因，C++中仍保留了reinterpret_ cast、static_cast等用于强制类型转换的关键字，但从语言向强类型发展的趋势来看，我们在编程工作中应尽量少使用强制类型转换，模板有助于我们实现这一目的。减少使用强制类型转换的另一个好处，是程序的可维护性更强。

下面让我们通过例子来了解如何通过模板减少程序中的强制转换。图1以简化的形式示例了双向链表（Double-Linked List, DLL）的部分实现内容，以及使用双向链表的代码片段。

1. classdll_t;
3. classdll_node_t
4. {
5. friendclassdll_t;
7. public:
8. explicitdll_node_t();
10. voiddata(void*_p_data){p_data_=_p_data;}
11. void*data(){returnp_data_;}
13. private:
14. dll_node_t*prev_;
15. dll_node_t*next_;
16. void*p_data_;
17. };
19. classchannel_t
20. {
21. public:
22. channel_t():node()
23. {
24. node_.data(reinterpret_cast<void*>(this));
25. }
27. private:
28. dll_node_tnode_;
29. };

图1

其中，dll_node_t是双向链表节点的类封装。它除了prev_和next_两个用于保存前一个和后一个节点指针的成员变量外，还有一个用于保存节点数据的p_data_。由于节点所保存数据的具体含义完全取决于链表的使用者，因此p_data_类型被定义为void*，以便容纳任何类型的数据。位于第10和11行的data()函数用于分别设置和获取p_data_变量的值。

图中第19至29行的代码示例了channel_t类使用dll_node_t类的片段。在channel_t类的构造函数中，调用data()函数时需要通过强制类型转换的方式将this指针保存到节点的p_data_变量中。不难想象，当通过data()函数获取p_data_中的值时，也得通过强制转换的方式使其变成类型为channel_t的指针（这部分代码在图中并未列出）。

图2是使用模板改写后的版本。相信读者能轻易地辨别出其中已不存在强制类型转换的身影。

1. template<typenameT_NODE>classdll_t;
3. template<typenameT_DATA>classdll_node_t
4. {
5. friendclassdll_t<dll_node_t<T_DATA>>;
7. public:
8. explicitdll_node_t();
10. voiddata(T_DATA*_p_data){p_data_=_p_data;}
11. T_DATA*data(){returnp_data_;}
13. private:
14. dll_node_t*prev_;
15. dll_node_t*next_;
16. T_DATA*p_data_;
17. };
19. classchannel_t
20. {
21. public:
22. channel_t():node_()
23. {
24. node_.data(this);
25. }
27. private:
28. dll_node_t<channel_t>node_;
29. };

图2

本文出自李云的博客，请务必保留此出处：http://blog.youkuaiyun.com/hzliyun/article/details/7648294。