C++中四种强制类型转换的方式

C++中四种强制类型转换的方式

参考引用：C++强制类型转换操作符 dynamic_cast - 狂奔~ - 博客园 (cnblogs.com)

【C++】static_cast基本用法（详细讲解）_c++ static_cast-优快云博客

C++强制类型转换-优快云博客

1、static_cast

用法场景

（1）用于基本数据类型之间的转换，比如将double转换为int，float转换为double等。

double d = 5.5;
int i = static_cast<int>(d);  // i = 5

（2）将指向派生类的指针转换为基类的指针，也就是上行转换，编译器会在编译的时候检查这个派生类是否是基类的子类，所以转换的过程是安全的。

class Base {};
class Derived : public Base {};
Derived derivedObj;
Base* basePtr = static_cast<Base*>(&derivedObj);

（3）将指向基类的指针转换为派生类的指针，也就是下行转换，编译器没有进行动态类型检查，所以是不安全的，应该使用dynamic_cast

Base* basePtr = new Base();
Derived* derivedPtr = static_cast<Derived*>(basePtr); // 不安全！

（4）在有关联的类型之间进行转换，比如转换枚举值为整数

enum Color { RED, GREEN, BLUE };
int value = static_cast<int>(GREEN);  // value = 1

（5）将其它类型的指针转换为void*指针，比如将int类型的指针转换为void型的指针

int *a；
void* b = static_cast<void*>a;

2、const_cast

用法场景

#include<iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
    int a = 10;
 
    const int * p = &a; //常量指针

    //*p = 20;//报错，常量指针不能修改指向的内容
 
    int *q;
 
    q = const_cast<int *>(p);
 
    *q = 20;    //使用const_cast转换之后，可以修改
    cout <<a<<" "<<*p<<" "<<*q<<endl;
 
    cout <<&a<<" "<<p<<" "<<q<<endl;
    //指向的地址一样
    return 0;
}

注意

1、const_cast无法去除变量的常量性，如下所示：

const int a = 10;
int b = const_cast<int>(a);  //compile error

2、使用时要注意，将常量指针进行常量性去除赋值给别的指针之后，别的指针就和原指针共享这块内存，这块内存就不安全了，所以要小心使用

3、reinterpret_cast

用法场景

（1）指针之间类型的转换

int *a = new int;
double *d = reinterpret_cast<double *>(a);

（2）指针转换成整形，但是要注意转换的时候一定要转换到足够长的整形类型中，指针在16、32、64位操作系统下大小分别为2、4、8字节，所以在转换的时候至少要转换到对应大小的整形。

//在64位系统下测试
int b = 0;
int* a = &b;
cout<<__SIZEOF_INT__<<endl; //4
cout<<__SIZEOF_LONG__<<endl; //8
cout<<__SIZEOF_POINTER__<<endl; //8
//int convertedValueint = reinterpret_cast<int>(a); //错误，因为指针大小为8字节，int大小只为4字节
long convertedValue = reinterpret_cast<long>(a);  // 将 int* 指针转换为 long正确

（3）整形转换为指针

int b = 0;
int* a = reinterpret_cast<int*>(b);

4、dynamic_cast

前面我们讲到了static_cast无法保证类内下行转换的安全性，dynamic_cast就做到了动态类型检查，所以就能够保证下行转换的安全性。下行转换又分两种情况，一种是基类指针指向派生类型，然后进行转换，这种转换是安全的，第二种情况是基类指针指向基类类型，这种转换就需要进行动态运行检查，转换失败，会返回NULL。

#include "stdafx.h"
#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);
    system("pause");
}

上面代码中，第二种情况将会转换失败，因为第二种情况的基类指针指向了基类，dynamic_cast只有基类指针指向派生类的时候，才能转换成功。还有个要注意的点是在类层次之间进行指针转换的时候，dynamic_cast只能在具有多态性的类层次结构中进行向下转换，也就是基类至少要含有一个虚函数。

​ 引用的转换规则与指针的转换规则类似，但是引用转换失败并不会返回null，因为没有空引用的概念，引用转换失败会抛出一个bad_cast的异常