c++强制类型转换

关于强制类型转换的问题,很多书都讨论过,写的最详细的是C++ 之父的《C++ 的设计和演化》。最好的解决方法就是不要使用C风格的强制类型转换,而是使用标准C++的类型转换符:static_cast, dynamic_cast。标准C++中有四个类型转换符:

static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。下面对它们一一进行介绍。

 

一、static_cast

用法:static_cast < type-id > ( expression_r_r )

   该运算符把expression_r_r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。它主要有如下几种用法:


   1. 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表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。。(基类和子类之间的动态类型转换建议用dynamic_cast)


   2. 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。


   3. 把空指针转换成目标类型的空指针。


   4. 把任何类型的表达式转换成void类型。


   注意:static_cast不能转换掉expression_r_r的const、volitale、或者__unaligned属性。

 

二、dybanic_cast

用法:dynamic_cast < type-id > ( expression_r_r )

   该运算符把expression_r_r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_r_r也必须是一个指针,如果type-id是一个引用,那么expression_r_r也必须是一个引用

  有条件转换,动态类型转换,运行时类型安全检查(转换失败返回NULL):

  1. 安全的基类和子类之间转换。

  2. 必须要有虚函数。

  3. 相同基类不同子类之间的交叉转换。但结果是NULL。

 

三、reinterpret_cast

用法:用法:reinpreter_cast<type-id> (expression_r_r)

  1. 转换的类型必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。

  2. 在比特位级别上进行转换。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)。但不能将非32bit的实例转成指针。

  3. 最普通的用途就是在函数指针类型之间进行转换。

  4. 很难保证移植性。

 

四、const_cast

用法:const_cast<type_id> (expression_r_r)

   1. 该运算符用来去除类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, type_id和expression_r_r的类型是一样的。

   2. 常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;常量对象被转换成非常量对象。

 

总结:

   1. 去掉const属性用 const_cast

   2. 基本类型转换用 static_cst

   3. 多态类之间的类型转换用 daynamic_cast

   4. 不同类型的指针类型转换用reinterpreter_cast

### C++ 强制类型转换方法及其使用指南 #### 新式转型概述 在C++中,强制类型转换被称为新式转型,区别于C语言中的旧式转型。新式转型提供了四种不同的关键字来执行特定类型的转换操作:`static_cast`、`dynamic_cast`、`const_cast` 和 `reinterpret_cast`[^1]。 #### Static Cast (静态转换) `static_cast` 是一种编译期检查的类型转换机制,适用于基本数据类型间的相互转换以及具有继承关系的对象之间安全的方向上的转换。例如: ```cpp double dValue = 3.14; int iValue = static_cast<int>(dValue); ``` 对于指针或引用来说,当基类和派生类存在单根继承体系时可以实现向下转型(即从基类到派生类),但是这种情况下应该优先考虑使用更安全的方式——`dynamic_cast`。 #### Dynamic Cast (动态转换) `dynamic_cast` 主要用于处理多态对象之间的转换,在运行期间能够判断两个类型间是否存在合法的关系并返回相应结果。如果尝试非法的操作,则会抛出异常或者返回null指针取决于具体场景。这使得它成为最安全但也可能是性能开销最大的选项之一: ```cpp Base* basePtr = new Derived(); Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr); if(derivedPtr != nullptr){ // 成功转换... } else{ // 转换失败... } ``` 此功能特别适合用来验证是否可以从某个已知接口获取更加具体的实例化版本[^3]。 #### Const Cast (常量属性修改) `const_cast` 的作用在于移除变量声明时所附加的 const 或 volatile 属性。虽然有时确实有必要这样做,但在大多数时候应当尽量避免改变原本设计意图下的不可变性约束,因为这可能会引发未定义行为的风险。 ```cpp void someFunction(const int& value){ int* nonConstValue = const_cast<int*>(&value); (*nonConstValue)++; } // 注意上述做法并不推荐除非有充分理由证明其安全性。 ``` #### Reinterpret Cast (重新解释位模式) 最后是 `reinterpret_cast`, 它允许程序员直接操纵底层二进制表示形式来进行几乎任何种类的数据视图变换。然而由于缺乏语义层面的理解和支持,误用该特性极易造成难以调试的问题甚至危及整个系统的稳定性。因此仅限于那些真正需要低级控制的应用场合下谨慎采用,并且通常只会在非常特殊的情况下才会涉及到此类操作[^2][^4]: ```cpp uintptr_t rawAddress = reinterpret_cast<uintptr_t>(&someObject); void* genericPointer = reinterpret_cast<void*>(rawAddress); ``` 综上所述,每种类型转换都有各自适用范围内的最佳实践指导原则,合理选择合适的工具可以帮助开发者写出既高效又可靠的代码。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值