C++中四种类型转换方式

一 四种C++类型转换方式

1 static_cast

用法:static_cast < type-id > ( expression )
说明:1 该运算符把expression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。
        2 对type-id 的类型无要求
它主要有如下几种用法:
  • 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指针或引用)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。
  • 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。
  • void指针转换成目标类型的指针(不安全!!)注意看下面图片展示的例子B选项,说明了如何不安全
  • 把任何类型的表达式转换成void类型。
注意:1 static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。
      2 此种转换不能实现将string转换从int,所以使用时暂时按照推荐的几种方法使用。
下面举几个对static_cast的应用
                 

 2 dynamic_cast 

用法:dynamic_cast < type-id > ( expression )
说明:1 该运算符把expression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expression也必须是一个指针,如果type-id是一个引用,那么expression也必须是一个引用。
        2 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。
        3 Base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<Inside c++ object model>)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。
举例:
class Base
{
public:
    
int m_iNum;
    
virtual void foo();
};

class Derived:public Base
{
public:
    
char *m_szName[100];
};

void func(Base *pb)
{
    Derived 
*pd1 = static_cast<Derived *>(pb);

    Derived 
*pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb);
}

在上面的代码段中,
如果pb实际指向一个Derived类型的对象,pd1和pd2是一样的,并且对这两个指针执行Derived类型的任何操作都是安全的;
如果pb实际指向的是一个Base类型的对象,那么pd1将是一个指向该对象的指针,对它进行Derived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(即0,因为dynamic_cast失败)。
另外,dynamic_cast还支持交叉转换(cross cast)。如下代码所示。
class Base
{
public:
    
int m_iNum;    virtual void f(){}
};
class Derived1 : public Base
{

};
class Derived2 : public Base
{

};
void foo()
{
    derived1 
*pd1 = new Drived1;
    pd1
->m_iNum = 100;
    Derived2 
*pd2 = static_cast<Derived2 *>(pd1); //compile error
    Derived2 
*pd2 = dynamic_cast<Derived2 *>(pd1); //pd2 is NULL
    delete pd1;
}

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 reinpreter_cast

用法:reinpreter_cast<type-id> (expression)
说明: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)。

 4 const_cast

用法:const_cast<type_id> (expression)
说明:1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expression的类型是一样的。
        2 type_id 必须是指针、引用或者指向对象类型成员的指针
例二:
如有个函数如下:

5 小结

  去const属性用const_cast。

  基本类型转换用static_cast。

  多态类之间的类型转换用daynamic_cast。

  不同类型的指针类型转换用reinterpreter_cast。

二 为什么用C++的四种类型转换而不用C的类型转换

因为C的类型转换属于强制转换,而C++的四种转换类型,带有安全检查

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