【C++】類型轉換

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• 引言

　　C++風格的四種類型轉換方法：static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、const_cast。

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• static_cast

　　使用 static_cast 可以進行接近C風格的靜態轉換，但增加了安全性考慮。

double d = 3.14;int i = static_cast<int> (d);

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• dynamic_cast

　　上行轉換（子類指標轉父類指標）一般是安全的，當然必須得 public 繼承才合法。下行轉換（父類指標轉子類指標）很可能不安全（例如當指標指向父類對象時）。

　　可以採用 dynamic_cast<type> (expression) 動態轉換的條件是：type為指標或引用，下行轉換時基類為多態（有虛函數，從而可以在虛表中放一個類型資訊指標—— dynamic_cast 的一種典型實現）。對於不安全的指標下行轉換，dynamic_cast 返回 NULL。

class Dad {};class Son: public Dad{public:    void func ();};int main (){    Dad d;    Son *s1 = (Son*) &d;  // 編譯通過    s1->func ();  // 運行出錯    Son *s2 = static_cast<Son*> (&d);  // 編譯報錯: 無法轉換    s2->func ();    Son *s3 = dynamic_cast<Son*> (&d);  // 編譯報錯: Dad不是多態類型, 除非Dad中有虛函數}

class Dad{    virtual void func ();};class Son: public Dad {};int main (){    Son son;    Dad *pd = dynamic_cast<Dad*> (&son);  // 上行轉換, ok    Dad dad;    Son *ps = dynamic_cast<Son*> (&dad);  // 下行轉換, ps=0    Dad *pdad = new Dad, *pson = new Son;    ps = dynamic_cast<Son*> (pdad);  // 下行轉換, ps=0    ps = dynamic_cast<Son*> (pson);  // 下行轉換, ok}

　　如上面這個例子所示，對指標下行轉換時，如果失敗 dynamic_cast 會返回0；而對引用下行轉換時，如果失敗會拋出 bad_cast 異常。

void f (Dad &dad){    try {        Son &son = dynamic_cast<Son&> (dad);    }    catch ( bad_cast ) {        // 異常處理    }}

　　當轉換源指標或目標指標為 void * 時，dynamic_cast 總認為安全。目標指標為 void * 可以用於確定多態類型的對象的起始地址。

class A{    virtual void func ();};int main (){    A *a = new A;    void *v = dynamic_cast<void*> (a);  // 同樣要求A多態    a = dynamic_cast<A*> (v);}

　　和 typeid 一樣，dynamic_cast 使用了“運行時類型資訊” RTTI（Run Time Type Information），某些平台可能不支援。

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• reinterpret_cast

　　使用 reinterpret_cast<type> (expression) 可以在指標之間或指標與整數之間轉換類型，同樣要求 type 為指標或引用。

int *p = new int;long i = reinterpret_cast<long> (p);p = 0;  // p 不再指向 new intp = reinterpret_cast<int*> i;  // p 重新指向 new int

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• const_cast

　　使用 const_cast 可以將常量轉換為變數，去除 const 屬性。

const char *str = "hello";char *s = const_cast<char*> (str);

　　在類 A 的 const 成員函數中，如果想要修改 A 的成員變數，可以先將 this 強制去除 const 屬性。但當對象本身就是常量時，結果將不可預見。

class A{    bool m;public:    void func () const    {        A *a = const_cast<A*> (this);  // 強制去除const屬性        a->m = true;    }};int main (){    A a1;    const A a2;    a1.func ();  // ok    a2.func ();  // 無定義行為}

　　因此，令某些成員變數可被 const 成員函數修改的更好的解決方案是，將成員變數聲明為 mutable，或者將這些成員變數封裝到結構體指標中。

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• 結語

　　無。

【C++】類型轉換