C++中的四种类型转换（Type Casting）方式

原创于 2023-08-13 23:07:53 发布 · 555 阅读

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#c++ #开发语言

本文介绍了C++中的四种常见类型转换：静态转换、动态转换、重新解释转换和常量转换，包括它们的用途、特点及示例。提醒开发者在实际应用中注意类型安全和正确性。

在C++中，有四种常见的类型转换（Type Casting）方式，它们分别是：

一、静态转换（Static Cast）：

static_cast是最常见的类型转换方式，用于基本数据类型的转换、非多态类型之间的转换以及显示地转换指针或引用类型。
它在编译时进行类型检查，无需运行时支持，因此效率较高，但类型安全性需要由程序员负责。
静态转换不能用于多态类型的向上转换或向下转换（需要使用动态转换）。

示例代码：

int num = 10;
double converted = static_cast<double>(num);

int intValue = 65;
char charValue = static_cast<char>(intValue);

Base* basePtr = new Derived();
Derived* derivedPtr = static_cast<Derived*>(basePtr);

二、动态转换（Dynamic Cast）：

dynamic_cast用于处理多态类型的转换（指向基类的指针或引用）。
它在运行时进行类型检查，用于安全地进行向上转换和向下转换。如果转换无效，它返回空指针（对指针）或引发std::bad_cast异常（对引用）。
使用动态转换需要将基类声明为多态类型（至少一个虚函数）。

示例代码：

class Base
{
public:
    virtual ~Base() {}
};

class Derived : public Base
{
public:
    void someFunction() {}
};

Base* basePtr = new Derived();

// 向下转换
Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr);
if (derivedPtr != nullptr)
{
    // 转换成功
    derivedPtr->someFunction();
}
else
{
    // 转换失败
    std::cout << "Dynamic cast failed.\n";
}

三、重新解释转换（Reinterpret Cast）：

reinterpret_cast用于低级别的类型转换，可以将指针或引用转换为其他类型的指针或引用，即使这种转换在类型间没有实际关联。
它能够将一个指针转换为一个整数类型，或将一个整数类型转换为一个指针。
它是一种危险的转换方式，需要慎重使用，并且通常用于处理底层的编程场景。

示例代码：

int num = 10;
int* numPtr = &num;
intptr_t address = reinterpret_cast<intptr_t>(numPtr);

int intValue = 65;
char* charPtr = reinterpret_cast<char*>(&intValue);

四、常量转换（Const Cast）：

const_cast用于移除对象的常量性（const）或添加常量性。
通常用于去除函数的常量性，以便对其进行修改。
值得注意的是，使用const_cast去除常量性并修改一个本来就是常量的变量是未定义行为，这可能导致意外结果。

示例代码：

const int num = 10;
int* mutablePtr = const_cast<int*>(&num);
*mutablePtr = 20; // 未定义行为

const char* constantStr = "Hello";
char* mutableStr = const_cast<char*>(constantStr);
mutableStr[0] = 'h';