標籤：const_cast reinterpret_cast static_cast dynamic_cast 強制轉換
做個筆記：源自論壇：http://bbs.csdn.net/topics/210039564
總結C++中的所有強制轉換函式(const_cast，reinterpret_cast，static_cast，dynamic_cast)
C 風格（C-style）強制轉型如下：
(T) expression // cast expression to be of type T
函數風格（Function-style）強制轉型使用這樣的文法：
T(expression) // cast expression to be of type T
這兩種形式之間沒有本質上的不同，它純粹就是一個把括弧放在哪的問題。我把這兩種形式稱為舊風格（old-style）的強制轉型。
使用標準C++的類型轉換符：static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。
3.1 static_cast
用法：static_cast < type-id > ( expression )
該運算子把expression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。
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；
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expression的const、volitale、或者__unaligned屬性。
3.2 dynamic_cast
用法：dynamic_cast < type-id > ( expression )
該運算子把expression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expression也必須是一個指標，如果type-id是一個引用，那麼expression也必須是一個引用。
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<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。
3.3 reinpreter_cast
用法：reinpreter_cast<type-id> (expression)
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。
3.4 const_cast
用法：const_cast<type_id> (expression)
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：
class B{
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const B b1;
b1.m_iNum = 100; //comile error
B b2 = const_cast<B>(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。
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== dynamic_cast .vs. static_cast
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class B { ... };
class D : public B { ... };
void f(B* pb)
{
D* pd1 = dynamic_cast<D*>(pb);
D* pd2 = static_cast<D*>(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...
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== static_cast .vs. reinterpret_cast
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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 reinterpret_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；reinterpret_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<double & > (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.
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# 標準c++中主要有四種強制轉換類型運算子：
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# const_cast，reinterpret_cast，static_cast，dynamic_cast等等。
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# 1）static_cast<T*>(a)
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# 將地址a轉換成類型T，T和a必須是指標、引用、算術類型或枚舉類型。
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# 運算式static_cast<T*>(a), a的值轉換為模板中指定的類型T。在運行時轉換過程中，不進行類型檢查來確保轉換的安全性。
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# 例子：
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# class B { ... };
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# class D : public B { ... };
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# void f(B* pb, D* pd)
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# {
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# D* pd2 = static_cast<D*>(pb); // 不安全, pb可能只是B的指標
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# B* pb2 = static_cast<B*>(pd); // 安全的
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# ...
#
# }
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# 2）dynamic_cast<T*>(a)
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# 完成類階層中的提升。T必須是一個指標、引用或無類型的指標。a必須是決定一個指標或引用的運算式。
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# 運算式dynamic_cast<T*>(a) 將a值轉換為類型為T的對象指標。如果類型T不是a的某個基底類型，該操作將返回一個null 指標。
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# 例子：
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# class A { ... };
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# class B { ... };
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# void f()
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# {
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# A* pa = new A;
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# B* pb = new B;
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# void* pv = dynamic_cast<A*>(pa);
#
# // pv 現在指向了一個類型為A的對象
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# ...
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# pv = dynamic_cast<B*>(pb);
#
# // pv 現在指向了一個類型為B的對象
#
# }
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# 3）const_cast<T*>(a)
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# 去掉類型中的常量，除了const或不穩定的變址數，T和a必須是相同的類型。
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# 運算式const_cast<T*>(a)被用於從一個類中去除以下這些屬性：const, volatile, 和 __unaligned。
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# 例子：
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# class A { ... };
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# void f()
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# {
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# const A *pa = new A;//const對象
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# A *pb;//非const對象
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# //pb = pa; // 這裡將出錯，不能將const對象指標賦值給非const對象
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# pb = const_cast<A*>(pa); // 現在OK了
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# ...
#
# }
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# 4）reinterpret_cast<T*>(a)
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# 任何指標都可以轉換成其它類型的指標，T必須是一個指標、引用、算術類型、指向函數的指標或指向一個類成員的指標。
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# 運算式reinterpret_cast<T*>(a)能夠用於諸如char* 到 int*，或者One_class* 到 Unrelated_class*等類似這樣的轉換，因此可能是不安全的。
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# 例子：
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# class A { ... };
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# class B { ... };
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# void f()
#
# {
#
# A* pa = new A;
#
# void* pv = reinterpret_cast<A*>(pa);
#
# // pv 現在指向了一個類型為B的對象，這可能是不安全的
#
# ...
#
# }
總結C++中的所有強制轉換函式(const_cast，reinterpret_cast，static_cast，dynamic_cast)
