C++轉型操作符：const_cast、dynamic_cast、static_cast、reinterpret_cast

C++轉型操作符

 

C++通過引進四個新的類型轉換操作符克服了C風格類型轉換的缺點，這四個操作符是：

const_cast<T>( expression )

dynamic_cast<T>( expression )

static_cast<T>( expression )

reinterpret_cast<T>( expression )

在大多數情況下，對於這些操作符你只需要知道原來你習慣於這樣寫:

(type) expression

而現在你總應該這樣寫:

static_cast(expression)

例如，假設你想把一個int轉換成double，以便讓包含int類型變數的運算式產生出浮點數值的結果。如果用C風格的類型轉換，你能這樣寫：

int firstNumber, secondNumber;

...

double result = ((double)firstNumber)/secondNumber；

如果用上述新的類型轉換方法，你應該這樣寫：

double result = static_cast<double>(firstNumber)/secondNumber;

這種形式十分容易被辨識出來，不論是對人類還是對工具程式而言。

 

這四個轉型操作符各司其職：

l  const_cast 通常用來將對象的常量性轉除（cast away the constness）。它是唯一有此能力的C++-style轉型操作符。

l  dynamic_cast用來執行繼承體系中安全的向下轉型或跨系轉型動作。也就是說你可以利用它將指向基類對象的指標或者引用轉型為指向衍生類別對象的指標或引用，並得知轉型是否成功。如果轉型失敗，會以一個null指標(當轉型對象是指標)或一個exception(當轉型對象是引用)表現出來。dynamic_cast是唯一無法由舊式文法執行的轉型動作，也是唯一可能消耗重大運行成本的轉型動作。

l  static_cast 基本上擁有與C舊式轉型相同的威力與意義，以及相同的限制。例如將一個非 const 的對象轉換為 const 對象，或將int 轉換為 double等等。它也可以用來執行上述多種轉換的反向轉換，例如將void*指標轉為typed指標，將pointer-to-base轉為pointer-to-derived。但是他無法將const轉為non-const，這個只有const-cast才能夠辦到。

l  reinterpret_cast意圖執行低級轉型，實際動作及結果可能取決於編譯器，這也就表示它不可移植。例如將一個pointer to int 轉型為int。這一類轉型在低級代碼以外很少見。

 

舊式轉型在 C++ 中仍然是合法的，但是這裡更推薦使用新形式。首先，它們在代碼中更加易於辨認（不僅對人，而且對 grep 這樣的工具也是如此），因而得以簡化“找出類型系統在哪個地點被破壞”的過程。第二，各轉型動作的目標愈窄化，編譯器愈可能診斷出錯誤的運用。例如，如果你打算將常量性去掉，除非使用新式轉型中的const_cast，否則無法通過編譯。

 

  參考資料：

《effective c++》 3th p117

《more effective c++》 p12~16