c++ 4种强制类型转换

最新推荐文章于 2023-06-21 15:57:28 发布

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C++的类型转换符：static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast

形式：class_name <type>(expression) ，其中class_name为以上4种，type是转换的目标类型，expression是要转换的值。

1、static_cast
任何具有明确定义的类型转换，只要不包含底层const，都可以使用static_const。在编译期强制转换。

顶层const：表示指针本身是个常量。如：int *const p；
底层const：表示指针所指的对象是一个常量。如：int const *p；

该运算符没有运行时类型检查来保证转换的安全性。

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。

涉及到类，static_cast只能在有相互联系的类型中进行相互转换。

class A
{};
class B:public A
{};
class C
{};

int main()
{
    A* a=new A;
    B* b;
    C* c;
    b=static_cast<B>(a);  // 编译不会报错, B类继承A类
    c=static_cast<B>(a);  // 编译报错, C类与A类没有任何关系
    return 1;
}

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。

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的const、volitale、或者__unaligned属性。

2、const_cast
const_cast只能改变运算对象的底层const，用来移除变量的const或volatile限定符。

const char m = 't';  
const char *cm = &m;  
char *n = const_cast<char*>(cm);  
*n = 'a';  
cout << *n << endl; //输出a

但是，const_cast是不能用来执行任何类型的转换的，这样都会引起编译错误的！

const char m = 't';  
const char *cm = &m;  
int *n = const_cast<int*>(cm);  //编译出错，const_cast只能调节类型限定符，不能更改基础类型
*n = 'a';  
cout << *n << endl;

3、dynamic_cast
Type必须是类的指针、类的引用或者void *，用于将基类的指针或引用安全地转换成派生类的指针或引用。

注意：
（1）dynamic_cast在运行期强制转换，运行时要进行类型检查，较安全。
（2）不能用于内置的基本数据类型的强制转换。

涉及到类，使用dynamic_cast进行转换的，基类中一定要有虚函数，否则编译不通过。

对指针进行dynamic_cast，失败返回null，成功返回正常cast后的对象指针；
对引用进行dynamic_cast，失败抛出一个异常bad_cast，成功返回正常cast后的对象引用。

对于“向上转换”（即派生类指针或引用转换为其基类类型）都是安全地。
对于“向下转型”有两种情况：
第一，基类指针所指对象是派生类类型，这种转换是安全的；
第二，基类指针所指对象为基类类型，dynamic_cast在运行时做检查，转换失败，返回结果为0。

    #include<iostream>  
    using namespace std;  
    class Base{  
    public:  
      Base(){};  
      virtual void Show(){cout<<"This is Base calss";}  
    };  
    class Derived:public Base{  
    public:  
      Derived(){};  
      void Show(){cout<<"This is Derived class";}  
    };  

    int main(){  
        //这是第一种情况  
        Base* base = new Derived;  
        if(Derived *der= dynamic_cast<Derived*>(base))  {  
            cout<<"第一种情况转换成功"<<endl;  
            der->Show();  
            cout<<endl;  
        }  
        //这是第二种情况  
        Base * base1 = new Base;  
        if(Derived *der1 = dynamic_cast<Derived*>(base1))  {  
            cout<<"第二种情况转换成功"<<endl;  
            der1->Show();  
        }  
        else  {  
            cout<<"第二种情况转换失败"<<endl;  
        }  
        delete(base);  
        delete(base1);  
        return 0;  
    }

输出：

第一种情况转换成功
This is Derived class
第二种情况转换失败

4、reinterpret_cast

在指针之间转换，将一个类型的指针转换为另一个类型的指针，无关类型；
将指针值转换为一个整型数，但不能用于非指针类型的转换。

    #include<iostream>  
    using namespace std;   
    int main()  {  
        int a=10;  
        int *i=&a;  
        long pc=reinterpret_cast<long>(i);//把一个指针转换为一个整数，即取出地址值  
        char *str=reinterpret_cast<char *>(i);//把int*转换为char *（比int型小），无输出  
        long *l=reinterpret_cast<long *>(i);//把int *转换为long *（比int型大），取出地址值（即i值）输出  

        cout<<*i<<endl;  
        cout<<hex<<pc<<endl;  
        cout<<i<<endl;  
        cout<<"char:"<<str<<endl;  
        cout<<l<<endl;  

        return 0;  
    }