c++中類型轉換機制

http://blog.csdn.net/tianmo2010/article/details/8706495

類型轉換機制：可以分為隱式類型轉換和顯示類型轉換，顯示類型轉換也稱為強制類型轉換(cast)，有四種名字命名的強制類型轉換操作符：static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast。

隱式的類型轉換比較常見，在混合的類型運算式中經常發生。最簡單的為整型提升，對於所有比int小的整型，包括char、signed char、unsigned char、short和unsigned short如果該類型的所有可能值都能包容在int內，它們就會被提升為int型，否則，將被提升為unsigned int。在包含short和int類型的運算式中，short轉化為int，如果int類型足夠表示所有的unsigned short類型，則unsigned short類型被轉化為int，否則將轉化為unsigned
int。32位的機器上long和int通常用一個字長來表示，因此當運算式中包含unsigned int和兩種類型，其運算元都應轉換為unsigned long型。

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。

 

[cpp]
view plaincopy

1. class B  
2. {  
3. public:  
4.      int m_iNum;  
5.      virtual void foo();  
6. };  
7.    
8. class D:public B  
9. {  
10. public:  
11.      char *m_szName[100];  
12. };  
13.    
14.    
15.    
16. void func(B *pb)  
17. {  
18.      D *pd1 = static_cast<D *>(pb);  
19.      D *pd2 = dynamic_cast<D *>(pb);  
20. }  

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。

 

[cpp]
view plaincopy

1. class A  
2. {  
3. public:  
4.      int m_iNum;  
5.      virtual void f(){}  
6. };  
7.    
8. class B:public A  
9. {  
10.    
11. };  
12.    
13. class D:public A  
14. {  
15.    
16. };  
17.    
18. void foo()  
19. {  
20.    
21.      B *pb = new B;  
22.    
23.      pb->m_iNum = 100;  
24.    
25.      D *pd1 = static_cast<D *>(pb);    //copile error  
26.    
27.      D *pd2 = dynamic_cast<D *>(pb);  //pd2 is NULL  
28.    
29.      delete pb;  
30.    
31. }  
32.    

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：

[cpp]
view plaincopy

1. class B  
2. {  
3. public:  
4.      int m_iNum;  
5. }  
6.    
7. void foo()  
8. {  
9.      const B b1;  
10.    
11.      b1.m_iNum = 100;            //comile error  
12.    
13.      B b2 = const_cast<B>(b1);  
14.    
15.      b2. m_iNum = 200;           //fine  
16. }  
17.    

    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把它轉換成一個非常量對象，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。