C++类型转换

最新推荐文章于 2024-08-13 17:36:14 发布

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本文详细介绍了C++中四种类型转换操作符：const_cast、static_cast、dynamic_cast和reinterpret_cast的功能及应用场景。包括如何去除const属性、基本类型转换、多态类间类型转换以及不同指针类型间的转换。

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C风格的强制类型转换(Type Cast)很简单，不管什么类型的转换统统是：TYPE b = (TYPE)a。

C++风格的类型转换提供了4种类型转换操作符来应对不同场合的应用。

一. const_cast

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。

去掉类型的 const 或 volatile 属性。

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print ?

struct SA {
int i;
};
const SA ra;
//ra.i = 10; //直接修改const类型，编译错误
const SA* pa = new SA;
SA &rb = const_cast <SA&>(ra); //常引用->非常引用
rb.i = 10;
SA *pb = const_case <SA*>(pa); //常指针->非常指针
pb->i = 10;

struct SA {
   int i;
};

const SA ra;
//ra.i = 10;         //直接修改const类型，编译错误

const SA* pa = new SA;

SA &rb = const_cast <SA&>(ra); //常引用->非常引用
rb.i = 10;

SA *pb = const_case <SA*>(pa); //常指针->非常指针
pb->i = 10;

二. static_cast

类似于C风格的强制转换。无条件转换，静态类型转换。用于：

1. 基类和子类之间转换：其中子类指针转换成父类指针是安全的；但父类指针转换成子类指针是不安全的。(基类和子类之间的动态类型转换建议用dynamic_cast)
2. 基本数据类型转换。enum, struct, int, char, float等。static_cast 不能进行无关类型（如非基类和子类）指针之间的转换。
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。
5. static_cast 不能去掉类型的 onst、volitale属性(用const_cast)。

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print ?

int n = 6;
double d = static_cast<double>(n); // 基本类型转换
int *pn = &n;
double *d = static_cast<double *>(&n) //无关类型指针转换，编译错误
void *p = static_cast<void *>(pn); //任意类型转换成void类型

int n = 6;
double d = static_cast<double>(n); // 基本类型转换

int *pn = &n;
double *d = static_cast<double *>(&n) //无关类型指针转换，编译错误

void *p = static_cast<void *>(pn); //任意类型转换成void类型

三. dynamic_cast

动态类型转换，主要用于基类和子类之间的转换，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。

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print ?

class A{
public:
int m_iNum;
virtual void foo(){}; //基类必须有虚函数。保持多态特性才能使用dynamic_cast
};
class B: public A{
public:
char *m_szName[100];
void bar(){};
};
class C: public A{
};
//pb 是指向子类的指针
A* pb = new B();
B* pd1 = static_cast <B *>(pb); //子类->子类，静态类型转换，正确但不推荐
B* pd2 = dynamic_cast<B *>(pb); //子类->子类，动态类型转换，正确
//pb 是指向父类的指针
A* pb2 = new A();
B* pd21 = static_cast <B *>(pb2); //父类->子类，静态类型转换，危险！pd21 可以访问子类m_szName成员，这将越界。
B* pd22 = dynamic_cast<B*>(pb2); //父类->子类，动态类型转换，安全的！pd22 将是一个NULL 指针。
//相同基类不同子类的转换
B* pb = new B;
pb->m_iNum = 100;
D* pd1 = static_cast <D *>(pb); //编译出错
D* pd2 = dynamic_case<D *>(pb); //pd2 为 null

class A{
public:
    int m_iNum;
    virtual void foo(){}; //基类必须有虚函数。保持多态特性才能使用dynamic_cast
};

class B: public A{
public:
    char *m_szName[100];
    void bar(){};
};

class C: public A{
};

//pb 是指向子类的指针
A* pb = new B();
B* pd1 = static_cast <B *>(pb); //子类->子类，静态类型转换，正确但不推荐
B* pd2 = dynamic_cast<B *>(pb); //子类->子类，动态类型转换，正确

//pb 是指向父类的指针
A* pb2 = new A();
B* pd21 = static_cast <B *>(pb2); //父类->子类，静态类型转换，危险！pd21 可以访问子类m_szName成员，这将越界。
B* pd22 = dynamic_cast<B*>(pb2);  //父类->子类，动态类型转换，安全的！pd22 将是一个NULL 指针。

//相同基类不同子类的转换
B* pb = new B;
pb->m_iNum = 100;
D* pd1 = static_cast <D *>(pb); //编译出错
D* pd2 = dynamic_case<D *>(pb); //pd2 为 null

四. reinterpret_cast

仅仅重新解释类型，但没有进行二进制的转换：

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。

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print ?

int doSomething(){return 0;};
typedef void(*FuncPtr)(); //FuncPtr is 一个指向函数的指针，该函数没有参数，返回值类型为 void
FuncPtr funcPtrArray[10]; //10个FuncPtrs指针的数组让我们假设你希望（因为某些莫名其妙的原因）把一个指向下面函数的指针存入funcPtrArray数组：
funcPtrArray[0] = &doSomething;// 编译错误！类型不匹配，reinterpret_cast可以让编译器以你的方法去看待它们：funcPtrArray
funcPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething); //不同函数指针类型之间进行转换

int doSomething(){return 0;};
typedef void(*FuncPtr)(); //FuncPtr is 一个指向函数的指针，该函数没有参数，返回值类型为 void

FuncPtr funcPtrArray[10]; //10个FuncPtrs指针的数组 让我们假设你希望（因为某些莫名其妙的原因）把一个指向下面函数的指针存入funcPtrArray数组：

funcPtrArray[0] = &doSomething;// 编译错误！类型不匹配，reinterpret_cast可以让编译器以你的方法去看待它们：funcPtrArray

funcPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething); //不同函数指针类型之间进行转换

五. 总结

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reinterpret_cast。

以上转载自： http://blog.youkuaiyun.com/lwbeyond/article/details/7429096

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