C＋＋ cast 总结

const_cast:
It's only used to add or remove qualifiers: const or volatile. Note: static
_cast can add const and can never remove const.

reinterpret_cast:
It never does any check, neither compile time nor runtime. But it requires
the two types have the same storage size in memory.

static_cast VS dynamic_cast:
In the inheritance hierarchy (all public inheritance), upcast will always
work, even without any type of explicit cast. static_cast will work for
downcast too without do any runtime check. Dynamic_cast does runtime check.
And, when using dynamic_cast for downcast, the source type has to be
polymorphic (i.e at least one virtual function has to exist, since it needs
RTTI for checking).

Summary of summary:
static_cast does compile time check only;
dynamic_cast does runtime check only;
reinterpret does not check.

 

dynamic_cast

• 使用情况：需要使用派生类的特性，但这个特性没有出现在基类。
• 描述：运行时进行类型转换，从基类类型到派生类对象的安全转换，dynamic_cast会检查能否转。
• • 基类指针 -> 派生类指针          转型失败，返回NULL。
  • 基类的左值 -> 派生类的引用      转型失败，跑出std::bad_cast异常。

• 注意：被转的类型必须又虚函数成员。

   

  C 风格强制转型如下：
  (T) expression //cast expression to be of type T

  函数风格强制转型使用这样的语法：
  T(expression) //cast expression to be of type T

  这两种形式之间没有本质上的不同，它纯粹就是一个把括号放在哪的问题。我把这两种形式称为旧风格（old-style）的强制转型。

   

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

  • static_cast
    用法：static_cast<type-id>(expression)
    该运算符把expression转换为type-id类型，但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。它主要有如下几种用法：
    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。
    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。这种转换的安全性也要开发人员来保证。
    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。
  • dynamic_cast
    用法：dynamic_cast<type-id>(expression)
    该运算符把expression转换成type-id类型的对象。Type-id必须是类的指针、类的引用或者void *；
    如果type-id是类指针类型，那么expression也必须是一个指针，如果type-id是一个引用，那么expression也必须是一个引用。

  dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换，还可以用于类之间的交叉转换。
  在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的；
  在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。
  class B{
  public:
  int m_iNum;
  virtual void foo();
  };

  class D:public B{
  public:
  char *m_szName[100];
  };

  void func(B *pb){
  D *pd1 = static_cast<D*>(pb);
  D *pd2 = dynamic_cast<D*>(pb);
  }

  在上面的代码段中，如果pb指向一个D类型的对象，pd1和pd2是一样的，并且对这两个指针执行D类型的任何操作都是安全的；
  但是，如果pb指向的是一个B类型的对象，那么pd1将是一个指向该对象的指针，对它进行D类型的操作将是不安全的（如访问m_szName），
  而pd2将是一个空指针。

  另外要注意：B要有虚函数，否则会编译出错；static_cast则没有这个限制。
  这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息，而这个信息存储在类的虚函数表（
  关于虚函数表的概念，详细可见）中，只有定义了虚函数的类才有虚函数表，
  没有定义虚函数的类是没有虚函数表的。

  另外，dynamic_cast还支持交叉转换（cross cast）。如下代码所示。
  class A{
  public:
  int m_iNum;
  virtual void f(){}
  };

  class B:public A{
  };

  class D:public A{
  };

  void foo(){
  B *pb = new B;
  pb->m_iNum = 100;

  D *pd1 = static_cast<D*>(pb); //compile error
  D *pd2 = dynamic_cast<D*>(pb); //pd2 is NULL
  delete pb;
  }

  在函数foo中，使用static_cast进行转换是不被允许的，将在编译时出错；而使用 dynamic_cast的转换则是允许的，结果是空指针。

  • reinterpret_cast
    用法：reinterpret_cast<type-id>(expression)

       type-id必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
  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）。

  该运算符的用法比较多。

  3.4 const_cast
  用法：const_cast (exdivssion)
  该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外， type_id和exdivssion的类型是一样的。
  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；常量对象被转换成非常量对象。

  Voiatile和const类试。举如下一例：
  class B{
  public:
  int m_iNum;
  }
  void foo(){
  const B b1;
  b1.m_iNum = 100; //comile error
  B b2 = const_cast(b1);
  b2. m_iNum = 200; //fine
  }
  上面的代码编译时会报错，因为b1是一个常量对象，不能对它进行改变；
  使用const_cast把它转换成一个常量对象，就可以对它的数据成员任意改变。注意：b1和b2是两个不同的对象。
  

  == ===========================================
  == dynamic_cast .vs. static_cast
  == ===========================================

  class B { ... };
  class D : public B { ... };

  void f(B* pb)
  {

  D* pd1 = dynamic_cast(pb);

  D* pd2 = static_cast(pb);
  }

  If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.

  If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.

  即dynamic_cast可用于继承体系中的向下转型，即将基类指针转换为派生类指针，比static_cast更严格更安全。dynamic_cast在执行效率上比static_cast要差一些，但static_cast在更宽上范围内可以完成映射，这种不加限制的映射伴随着不安全性。static_cast覆盖的变换类型除类层次的静态导航以外，还包括无映射变换、窄化变换(这种变换会导致对象切片,丢失信息)、用VOID*的强制变换、隐式类型变换等...

  
  == ===========================================
  == static_cast .vs. reinterpret_cast
  == ================================================

  reinterpret_cast是为了映射到一个完全不同类型的意思，这个关键词在我们需要把类型映射回原有类型时用到它。我们映射到的类型仅仅是为了故弄玄虚和其他目的，这是所有映射中最危险的。(这句话是C++编程思想中的原话)

  static_cast 和 reinterpret_cast 操作符修改了操作数类型。它们不是互逆的； static_cast 在编译时使用类型信息执行转换，在转换执行必要的检测(诸如指针越界计算, 类型检查). 其操作数相对是安全的。另一方面；reinterpret_cast 仅仅是重新解释了给出的对象的比特模型而没有进行二进制转换，例子如下：

  int n=9; double d=static_cast < double > (n);

   

  上面的例子中, 我们将一个变量从 int 转换到 double。 这些类型的二进制表达式是不同的。要将整数 9 转换到 双精度整数 9，static_cast 需要正确地为双精度整数 d 补足比特位。其结果为 9.0。而reinterpret_cast 的行为却不同:

  int n=9;
  double d=reinterpret_cast (n);

  这次, 结果有所不同. 在进行计算以后, d 包含无用值. 这是因为 reinterpret_cast 仅仅是复制 n 的比特位到 d, 没有进行必要的分析.
  因此, 你需要谨慎使用 reinterpret_cast .

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