給大一學生上習題課的一個題目用到多態性下的類型轉換。對於多態繼承的類型轉換，分為upcast和downcast.這兩種轉換的區別從名字上很容易看出來。從衍生類別轉換到基類為upcast，從基類到衍生類別稱為downcast。當然這種基類中應該有虛函數，也就是說基類是抽象類別。因為dynamic_cast動態轉換主要用在多態的類型轉換。
下面給出Deitel書上的例子：
int main()
{
// set floating-point output formatting
cout << fixed << setprecision( 2 ); // create vector employees
vector < Employee * > employees( 4 ); // initialize vector with Employees
employees[ 0 ] = new SalariedEmployee( "John", "Smith",
"111-11-1111", 800.00 );
employees[ 1 ] = new CommissionEmployee( "Sue", "Jones",
"222-22-2222", 10000, .06 );
employees[ 2 ] = new BasePlusCommissionEmployee( "Bob",
"Lewis", "333-33-3333", 300, 5000, .04 );
employees[ 3 ] = new HourlyEmployee( "Karen", "Price",
"444-44-4444", 16.75, 40 );
// generically process each element in vector employees
for ( int i = 0; i < employees.size(); i++ ) {
// output employee information
employees[ i ]->print();
// downcast pointer
BasePlusCommissionEmployee *commissionPtr = dynamic_cast < BasePlusCommissionEmployee * >( employees[ i ] );
// determine whether element points to base-salaried
// commission employee
if ( commissionPtr != 0 ) {
cout << "old base salary: $" << commissionPtr->getBaseSalary() << endl;
commissionPtr->setBaseSalary( 1.10 * commissionPtr->getBaseSalary() );
cout << "new base salary with 10% increase is: $" << commissionPtr->getBaseSalary() << endl;
} // end if
cout << "earned $" << employees[ i ]->earnings() << endl;
} // end for
// release memory held by vector employees
for ( int j = 0; j < employees.size(); j++ ) {
// output class name
cout << "\ndeleting object of "
<< typeid( *employees[ j ] ).name();
delete []employees;
} // end for
cout << endl;
return 0;
} // end main 紅色的語句說明利用dynamic_cast將employee(抽象基類)轉換成BasePlusCommissionEmployee類型。 程式其他地方一切OK,可會有warning：'dynamic_cast' used on polymorphic type 'class Employee' with /GR-; unpredictable behavior may result；'typeid' used on polymorphic type 'class Employee' with /GR-; unpredictable behavior may result。
原來是因為對動態性dynamic_cast typeid的支援 預設沒有開啟。
在VC++6.0下的menu->project->setting->c/c++->c++ program 下的RTTI支援開啟。運行就通過了。-------------------------------------------------OK,上面轉載的不能運行。 #include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <tchar.h>
using namespace std; class A{
public:
virtual int f(){return 0;};
private:
int b;
}; class B:public A{
public:
int f(){return 0;};
private:
int c;
}; int _tmain(int argc,TCHAR *argv[])
{
A *a=new A;
B *b=new B;
b= dynamic_cast <B *>(a);
return 0;
} 可以調試出b=NULL; 也就是說download時使用dynamic_cast是安全的，但是其實它的指標是指向NULL了.下面再轉載對比各種類型轉換函式。2. 顯式類型轉換（強制轉換）:不提倡使用舊式的強制類型轉換
使用強制類型轉換可能的原因：
1)要覆蓋通常的標準轉換（隱式）
2)可能存在多種轉換，需要選擇一種特定的轉換
3)不存在隱式類型轉換，單由必須進行類型轉換 常見四種顯示轉換方式如下所示，且先從功能強弱上排個序，從強到弱應該是：reinterpret_cast，舊式轉換，static_cast，dynamic_cast。 （1）static_cast
用法：static_cast < type-id > ( exdivssion )
該運算子把exdivssion轉換為type-id類型，但沒有運行時類型檢查來保證轉換的安全性。它主要有如下幾種用法：
①用於類階層中基類和子類之間指標或引用的轉換。
a. 進行上行轉換（把子類的指標或引用轉換成基類表示）是安全的；
b. 進行下行轉換（把基類指標或引用轉換成子類表示）時，由於沒有動態類型檢查，所以是不安全的。
②用於基礎資料型別 (Elementary Data Type)之間的轉換，如把int轉換成char，把int轉換成enum。這種轉換的安全性也要開發人員來保證。
③把null 指標轉換成目標類型的null 指標。
④把任何類型的運算式轉換成void類型。
注意：static_cast不能轉換掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned屬性。 （2） dynamic_cast
用法：dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
該運算子把exdivssion轉換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指標、類的引用或者void *；
如果type-id是類指標類型，那麼exdivssion也必須是一個指標，如果type-id是一個引用，那麼exdivssion也必須是一個引用。
注意：dynamic_cast主要用於類層次間的上行轉換和下行轉換，還可以用於類之間的交叉轉換。
在類層次間進行上行轉換時，dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的；
在進行下行轉換時，dynamic_cast具有類型檢查的功能，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(pb);
D *pd2 = dynamic_cast(pb);
}
在上面的程式碼片段中，如果pb指向一個D類型的對象，pd1和pd2是一樣的，並且對這兩個指標執行D類型的任何操作都是安全的；
但是，如果pb指向的是一個B類型的對象，那麼pd1將是一個指向該對象的指標，對它進行D類型的操作將是不安全的（如訪問m_szName），
而pd2將是一個null 指標。
另外要注意：B要有虛函數，否則會編譯出錯；static_cast則沒有這個限制。
這是由於運行時類型檢查需要運行時類型資訊，而這個資訊儲存在類的虛函數表（關於虛函數表的概念，詳細可見）中，只有定義了虛函數的類才有虛函數表，沒有定義虛函數的類是沒有虛函數表的。
另外，dynamic_cast還支援交叉轉換（cross cast）。如下代碼所示。
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(pb); //compile error
D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL
delete pb;
}
在函數foo中，使用static_cast進行轉換是不被允許的，將在編譯時間出錯；而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的，結果是null 指標。 （3）reinterpret_cast
用法：reinterpret_cast (exdivssion)
type-id必須是一個指標、引用、算術類型、函數指標或者成員指標。
它可以把一個指標轉換成一個整數，也可以把一個整數轉換成一個指標（先把一個指標轉換成一個整數，在把該整數轉換成原類型的指標，還可以得到原先的指標值）。該運算子的用法比較多。 （4） const_cast
用法：const_cast (exdivssion)
該運算子用來修改類型的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外， type_id和exdivssion的類型是一樣的。
常量指標被轉化成非常量指標，並且仍然指向原來的對象；
常量引用被轉換成非常量引用，並且仍然指向原來的對象；常量對象被轉換成非常量對象。 Voiatile和const類試。舉如下一例：
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
}
上面的代碼編譯時間會報錯，因為b1是一個常量對象，不能對它進行改變；
使用const_cast把它轉換成一個常量對象，就可以對它的資料成員任意改變。注意：b1和b2是兩個不同的對象。
範例：
== ===========================================
== 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);
}
dynamic_cast可用於繼承體系中的向下轉型，即將基類指標轉換為衍生類別指標，比static_cast更嚴格更安全。dynamic_cast 在執行效率上比static_cast要差一些，但static_cast在更寬上範圍內可以完成映射，這種不加限制的映射伴隨著不安全性。 static_cast覆蓋的變換類型除類層次的靜態導航以外，還包括無映射變換、窄化變換(這種變換會導致對象切片,丟失資訊)、用VOID*的強制變 換、隱式類型變換等... == ===========================================
== static_cast .vs. reinterdivt_cast
== =========================================== reinterpret_cast是為了映射到一個完全不同類型的意思，這個關鍵詞在我們需要把類型映射回原有類型時用到它。我們映射到的類型僅僅是為了故弄玄虛和其他目的，這是所有映射中最危險的。(這句話是C++編程思想中的原話)
static_cast 和 reinterdivt_cast 操作符修改了運算元類型。它們不是互逆的； static_cast 在編譯時間使用類型資訊執行轉換，在轉換執行必要的檢測(諸如指標越界計算, 類型檢查). 其運算元相對是安全的。另一方面；reinterdivt_cast 僅僅是重新解釋了給出的對象的位元模型而沒有進行二進位轉換， 例子如下：
int n=9; double d=static_cast < double > (n);
上 面的例子中, 我們將一個變數從 int 轉換到 double。 這些類型的二進位運算式是不同的。 要將整數 9 轉換到 雙精確度整數 9，static_cast 需要正確地為雙精確度整數 d 補足位元位。其結果為 9.0。而reinterpret_cast 的行為卻不同:
int n=9;
double d=reinterpret_cast (n);
這次, 結果有所不同. 在進行計算以後, d 包含無用值. 這是因為 reinterpret_cast 僅僅是複製 n 的位元位到 d, 沒有進行必要的分析.
因此, 你需要謹慎使用reinterpret_cast. ================================================================
一、dynamic_cast<type-id>(expression)
將expression轉化為具有type-id型的指標。type-id必須是一個指標、引用(一個已經定義的類)或者void指標。如果是個指標，expression也必須是個指標或者引用。 a. 如果type-id是expression的直接或間接基類指標，結果將是指向該expression實體的type-id類型指標。這稱作"upcast"。比如：
class B {...};
class C : public B {...};
class D : public C {...}; void f (D *pD)
{
C* pc = dynamic_cast<C*>(pD); // ok
B* pb = dynamic_cast<B*>(pD); // ok
} b.如果type-id是void *，那麼運行時將檢查expression的實際類型。其結果是指向expression完整實體的一個指標。如：
class A { ... };
class B { ... }; void f()
{
A* pa = new A;
B* pb = new B;
void* pv = dynamic_cast<void*>(pa);
// pv指向A一個對象
...
pv = dynamic_cast<void*>(pb);
// pv 指向 B的一個對象
} c.如果type-id不是void *，將在運行時檢查expression對象是否可以被轉型為type-id。
c-1.如果expression是type-id的一個基類，那麼將在運行時檢查expression是否指向type-id一個完整對象。如果是，結果就是該對象的指標。否則出錯。如：
class B {...};
class D : public B {...};
void f()
{
B *pB = new D;
B *pB2 = new B; D *pD = dynamic_cast<D*> (pB); // ok.
D *pD2 = dynamic_cast<D*> (pB2) // error.
}
上面稱作"downcast"
c-2.如果是多重繼承，比如：
class A {...};
class B : public A {...}; // B繼承自A
class C : public A {...}; // C繼承自A
class D : public B, public C {...}; // D繼承自B, C
此時指向D的指標可以安全的cast為B或者C(見上)，不過如果將其cast到A該怎麼辦呢？這樣嗎？
D *pD = new D;
A *pA = dynamic_cast <A*> (pD); //error.不知道指向哪個A.
這時我們可以先轉型為B(或C)，然後間接批向A。如下
B *pB = dynamic_cast <B*> (pD);
A *pA = dynamic_cast <A*> (pB); // ok c-3.虛擬繼承的情況
class A {...} // 以後就直接簡寫作class name了
class B : vitual public A;
class C : public B;
class D : public B;
class E : publc C, public D;
如果E的實體或者A的子物件想要轉型為B將會是失敗的(原因見上)，這時你需要先轉型為一個完整的E對象，然後逐層進行明確的轉型操作。 c-4.
class A;
class B : public A;
class C : public A;
class D;
class E : public B, public C, publc D; 假如E的一個對象和D子物件的一個指標，想要從D的子物件中得到A的子物件，需要三個轉換。
先將D類型的指標轉型為E型的一個指標，然後再逐層轉型到A。如
void f (D *pD)
{
E *pE = dynamic_cast <E*> (pD);
B *pB = dynamic_cast <B*> (pE);
// 或者 B *pB = pe;
A *pA = dynamic_cast <A*> (pB);
// or A *pA = pB;
} c-5. (十字)交叉轉換(cross cast)。
如上例中從B(或子類)與D(或子類)的互相轉型。 二、static_cast
static_cast 通常可用於類層次的靜態導航，無映射變換，窄化變換（會丟失資訊）等等，static_cast的應用要廣一些，但如前所提到的，在類層次導航變換中我們 應該使用前者，因為後者static_cast可能意味著冒險(比如變換時類似於強制轉換一樣丟失資訊)。但是在一個類層次中沒有虛函數或者我們確定有其 他允許我們安全向下映射的資訊則後者static_cast更快一些。
它將expression類型轉型為 type-id類型。可以是類(包括繼承)的轉型，也可以是普通類型的轉型(如int->float)。請注意，它運行時不做類型檢查，因而可能是不安全的。比如將基類轉型為衍生類別指標。 三、const_cast
簡單的說，其作用就是將一個類的const、volatile以及__unaligned屬性去掉。
四、reinterpret_cast
C++中的reinterpret_cast主要是將資料從一種類型的轉換為另一種類型。所謂“通常為運算元的位元模式提供較低層的重新解釋”也就是說將資料以二進位存在形式的重新解釋。比如：
int i;
char *p = "This is a example.";
i = reinterpret_cast<int>(p);
此時結果，i與p的值是完全相同的。reinterpret_cast的作用是說將指標p的值以二進位（位元模式）的方式被解釋為整型，並賦給i，一個明顯的現象是在轉換前後沒有數位損失。
================================================================
static_cast：強制類型轉換cast。因此，當然可以用於有繼承關係的類之間的cast，細分有三類：
upcast：Just same as dynamic_cast. 由於不用做runtime類型檢查，效率比dynamic_cast高；
downcast：不安全得很。不建議使用。
crosscast：不能用。帶來編譯錯誤。 dynamic_cast：有繼承關係的類之間的cast。非常安全，但是由於需要做runtime類型檢查，並且需要virtual table的支援，效率低些。細分三類：
upcast：ok。static_cast就完全夠了。
downcast：必須用它。這樣，當做不正確的downcast時才能得到NULL指標，，而不會像static_cast那樣得到一個可以用的其實是沒有用的非null 指標。
crosscast：只能用它才能實現。
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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; const_cast 通常用來將對象的常量性移除（cast away the constness）。它是唯一有此能力的C++-style轉型操作符。該運算子用來修改類型的const或volatile屬性。除了const或 volatile修飾之外，type_id和expression的類型是一樣的。
常量指標被轉化成非常量指標，並且仍然指向原來的對象；
常量引用被轉換成非常量引用，並且仍然指向原來的對象；
常量對象被轉換成非常量對象。
Voiatile和const類試。舉如下一例：
classB{
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const Bb1;
b1.m_iNum=100;//編譯時間會報錯，因為b1是一個常量對象，不能對它進行改變；
B b2=const_cast<B>(b1);
b2.m_iNum=200; //fine
}
使用const_cast把它轉換成一個常量對象，就可以對它的資料成員任意改變。注意：b1和b2是兩個不同的對象。 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。
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。
dynamic_cast具有類型檢查的功能，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 上面的程式碼片段中，如果pb指向一個D類型的對象，pd1和pd2是一樣的，並且對這兩個指標執行D類型的任何操作都是安全的；但是，如果pb指向的是一個 B類型的對象，那麼pd1將是一個指向該對象的指標，對它進行D類型的操作將是不安全的（如訪問m_szName），而pd2將是一個null 指標。
另外要注意：B要有虛函數，否則會編譯出錯；static_cast則沒有這個限制。
這是由於運行時類型檢查需要運行時類型資訊，而這個資訊儲存在類的虛函數表（關於虛函數表的概念，詳細可見<Inside c++ object model>）中，只有定義了虛函數的類才有虛函數表，沒有定義虛函數的類是沒有虛函數表的。
另外，dynamic_cast還支援交叉轉換（cross cast）。如下代碼所示。
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;
}
在函數foo中，使用static_cast進行轉換是不被允許的，將在編譯時間出錯；而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的，結果是null 指標。
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。 |
