C++中的四種強制類型轉換_基本用法及使用情境

C中的類型轉換:

　　事情要從頭說起,這個頭就是C語言.我們已經習慣了使用C-like類型轉換,因為它強大而且簡單.

主要有一下兩種形式:

• (new-type) expression

• new-type (expression)

C風格的轉換格式很簡單，但是有不少缺點：

　　1.轉換太過隨意，可以在任意類型之間轉換。你可以把一個指向const對象的指標轉換成指向非const對象的指標，把一個指向基類對象的指標轉換成一個衍生類別對象的指標，這些轉換之間的差距是非常巨大的，但是傳統的C語言風格的類型轉換沒有區分這些。

　　2.C風格的轉換沒有統一的關鍵字和標示符。對於大型系統，做代碼排查時容易遺漏和忽略。

C++中的類型轉換:

C++風格完美的解決了上面兩個問題。1.對類型轉換做了細分，提供了四種不同類型轉換，以支援不同需求的轉換；2.類型轉換有了統一的標示符，利於代碼排查和檢視。下面分別來介紹這四種轉換:static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpreter_cast.

• static_cast，命名上理解是靜態類型轉換。如int轉換成char。

• dynamic_cast，命名上理解是動態類型轉換。如子類和父類之間的多態類型轉換。

• const_cast，字面上理解就是去const屬性。

• reinterpreter_cast，僅僅重新解釋類型，但沒有進行二進位的轉換。

一、static_cast轉換

　　1.基本用法：static_cast expression

　　2.使用情境：

　　a、用於類階層中基類和衍生類別之間指標或引用的轉換

　　上行轉換（衍生類別—->基類）是安全的；

　　下行轉換（基類—->衍生類別）由於沒有動態類型檢查，所以是不安全的。

　　b、用於基礎資料型別 (Elementary Data Type)之間的轉換，如把int轉換為char，這種帶來安全性問題由程式員來保證

　　c、把null 指標轉換成目標類型的null 指標

　　d、把任何類型的運算式轉為void類型

　　3.使用特點

　　a、主要執行非多態的轉換操作，用於代替C中通常的轉換操作

　　b、隱式轉換都建議使用static_cast進行標明和替換

int n = 6;double d = static_cast<double>(n); // 基本類型轉換int *pn = &n;double *d = static_cast<double *>(&n) //無關類型指標轉換，編譯錯誤void *p = static_cast<void *>(pn); //任意類型轉換成void類型

二、dynamic_cast轉換

　　1.基本用法：dynamic_cast expression

　　2.使用情境：只有在衍生類別之間轉換時才使用dynamic_cast，type-id必須是類指標，類引用或者void*。

　　3.使用特點：

　　a、基類必須要有虛函數，因為dynamic_cast是運行時類型檢查，需要運行時類型資訊，而這個資訊是儲存在類的虛函數表中，只有一個類定義了虛函數，才會有虛函數表（如果一個類沒有虛函數，那麼一般意義上，這個類的設計者也不想它成為一個基類）。

　　b、對於下行轉換，dynamic_cast是安全的（當類型不一致時，轉換過來的是null 指標），而static_cast是不安全的（當類型不一致時，轉換過來的是錯誤意義的指標，可能造成踩記憶體，非法訪問等各種問題）

　　c、dynamic_cast還可以進行交叉轉換

class BaseClass {public:　　int m_iNum;　　virtual void foo(){};//基類必須有虛函數。保持多台特性才能使用dynamic_cast};class DerivedClass: public BaseClass {public:　　char *m_szName[100];　　void bar(){};};　　BaseClass* pb = new DerivedClass();DerivedClass *pd1 = static_cast<DerivedClass *>(pb);//子類->父類，靜態類型轉換，正確但不推薦DerivedClass *pd2 = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb);//子類->父類，動態類型轉換，正確BaseClass* pb2 = new BaseClass();//父類->子類，靜態類型轉換，危險！訪問子類m_szName成員越界DerivedClass *pd21 = static_cast<DerivedClass *>(pb2);//父類->子類，動態類型轉換，安全的。結果是NULLDerivedClass *pd22 = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb2);

三、const_cast轉換

　　1.基本用法：const_castexpression

　　2.使用情境：

　　a、常量指標轉換為非常量指標，並且仍然指向原來的對象

　　b、常量引用被轉換為非常量引用，並且仍然指向原來的對象

　　3.使用特點：

　　a、cosnt_cast是四種類型轉換符中唯一可以對常量進行操作的轉換符

　　b、去除常量性是一個危險的動作，盡量避免使用。一個特定的情境是：類通過const提供重載時，一般都是非常量函數調用const_cast將參數轉換為常量，然後調用常量函數，然後得到結果再調用const_cast 去除常量性。

struct SA {　　int i;};const SA ra;//ra.i = 10; //直接修改const類型，編譯錯誤SA &rb = const_cast<SA&>(ra);rb.i = 10;

四、reinterpret_cast轉換

　　1.基本用法：reinterpret_castexpression

　　2.使用情境：不到萬不得已，不用使用這個轉換符，高危操作

　　3.使用特點：　　

　　a、reinterpret_cast是從底層對資料進行重新解釋，依賴具體的平台，可移植性差

　　b、reinterpret_cast可以將整型轉換為指標，也可以把指標轉換為數組

　　c、reinterpret_cast可以在指標和引用裡進行肆無忌憚的轉換

int doSomething(){return 0;};//FuncPtr is 一個指向函數的指標，該函數沒有參數，傳回值類型為 voidtypedef void(*FuncPtr)();//10個FuncPtrs指標的數組 讓我們假設你希望（因為某些莫名其妙的原因）把一個指向下面函數的指標存//入funcPtrArray數組：FuncPtr funcPtrArray[10];funcPtrArray[0] = &doSomething;// 編譯錯誤！類型不符，reinterpret_cast可以讓編譯器以你的方法去看待它們：funcPtrArrayfuncPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething);//不同函數指標類型之間進行轉換

總結：

去const屬性用const_cast。

基本類型轉換用static_cast。

多態類之間的類型轉換用daynamic_cast。

不同類型的指標類型轉換用reinterpreter_cast。

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