cpp 4个类型转换

static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、const_cast 之间的区别

static_cast

用法:static_cast (expression)
说明:该运算符把expression转换为typeid类型,但没有运行时类型检查来确保转换的安全性。
用途:

  • 用于类层次结构中基类和派生类之间指针或者引用的转换。up-casting (把派生类的指针或引用转换成基类的指针或者引用表示)是安全的;down-casting(把基类指针或引用转换成子类的指针或者引用)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,这种转换的安全性也要由开发人员来保证。
  • 可以把空指针转换成目标类型的空指针(null pointer)。
  • 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。
dynamic_cast

用法:dynamic_cast (expression)
说明:该运算符把expression转换成typeid类型的对象。typeid必须是类的指针、类的引用或者void*。如果typeid是类的指针类型,那么expression也必须是指针,如果typeid是一个引用,那么expression也必须是一个引用。一般情况下,dynamic_cast用于具有多态性的类(即有虚函数的类)的类型转换。

dynamic_cast依赖于RTTI信息,其次,在转换时,dynamic_cast会检查转换的source对象是否真的可以转换成target类型,这种检查不是语法上的,而是真实情况的检查。先看RTTI相关部分,通常,许多编译器都是通过vtable找到对象的RTTI信息的,这也就意味着,如果基类没有虚方法,也就无法判断一个基类指针变量所指对象的真实类型,这时候,dynamic_cast只能用来做安全的转换,例如从派生类指针转换成基类指针。而这种转换其实并不需要dynamic_cast参与。也就是说,dynamic_cast是根据RTTI记载的信息来判断类型转换是否合法的。

用途:

  • 主要用于类层次之间的up-casting和down-casting,还可以用于类之间的交叉转换。在进行down-casting时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全。检测在运行时进行。如果被转换的指针不是一个被请求的有效完整的对象指针,返回值为NULL。当用于多态类型时,它允许任意的隐式类型转换以及相反过程。不过,与static_cast不同,在后一种情况里(注:即隐式转 换的相反过程),dynamic_cast会检查操作是否有效。也就是说,它会检查转换是否会返回一个被请求的有效的完整对象。

  • 注意:dynamic_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

reinterpret_cast

用法:reinterpret_cast (expression)
说明:转换一个指针为其他类型的指针,也允许将一个指针转换为整数类型,反之亦然。这个操作符能够在非相关的类型之间进行转换。操作结果只是简单的从一个指针到别的指针的值的二进制拷贝,在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换。这是一个强制转换。使用时有很大的风险,慎用之。
注意:reinterpret _cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

const_cast

用法:const_cast(expression)
说明:这个类型操纵传递对象的const属性,或者是设置或者是移除。如:
Class C{…}
const C* a = new C;
C* b = const_cast<C>(a);
如果将上面的const_cast转换成其他任何其他的转换,编译都不能通过,出错的信心大致如下:
“…cannot convert from 'const class C
' to 'class C *'”。

转载于:https://www.cnblogs.com/daihanlong/p/5550530.html

### C++ 中不同类型强制类型转换的方法及其用法 #### static_cast 类型转换 `static_cast` 是一种用于相关类型之间的显式类型转换操作符。它主要用于处理那些可以通过隐式方式完成的转换,以及一些特定情况下的指针和引用转换。 - **基本数据类型间的转换** ```cpp char ch = 'A'; int num = static_cast<int>(ch); // 将字符转为整数表示形式 ``` - **指向基类对象的指针到派生类对象的指针之间向上转型** 当存在继承关系时,可以从子类向父类方向进行安全的静态转换。 - **void* 到其他类型的指针转换** 可以把 `void*` 转换成任何具体的指针类型而不需要额外的安全检查[^1]。 #### dynamic_cast 动态类型转换 `dynamic_cast` 主要应用于多态情况下,即当涉及到虚函数表(vtable)中的运行期类型识别机制时。这种转换会在程序执行期间验证转换的有效性,并返回成功与否的结果。 - **安全性更高的向下转型** 如果尝试将一个指向基类的对象转换为其实际派生类的一个实例,则会通过 RTTI (Run-Time Type Information) 来确认该转换是否合法;如果不成功则返回 nullptr 或抛出异常(对于引用而言)。这使得它可以更可靠地处理复杂的继承结构。 ```cpp Base* basePtr = &derivedObj; Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr); if(derivedPtr != nullptr){ // 成功进行了downcast... } ``` #### const_cast 常量修饰去除/添加 `const_cast` 的作用是从表达式中移除或加入常量特性 (`const`) 和易变特性 (`volatile`) 。需要注意的是,在实践中应当谨慎使用这个关键字来解除变量的只读保护,因为这样做可能会破坏封装性和线程同步逻辑等问题。 - **去掉 const 属性的例子** ```cpp const int value = 42; int& nonConstValue = const_cast<int&>(value); // 解除了原对象上的不可修改限制 ``` #### reinterpret_cast 位模式重解释 这是最危险的一种类型转换方式,因为它直接改变了内存地址所代表的数据意义而不做任何语义层面的理解。通常仅限于底层编程如硬件接口开发等领域才会见到它的身影。 - **指针间相互转化** 它允许两个完全不同性质但大小相匹配的指针互相转变,比如从普通指针变成函数指针等非常规用途。 ```cpp int i = 5; float* fp = reinterpret_cast<float*>(&i); // 危险做法:强行改变存储布局的意义 ``` 每种转换都有其适用范围与局限性,开发者应根据具体需求选择合适的工具并遵循最佳实践原则以确保代码质量和稳定性。
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