CPP繁琐的类型转换,CPP小知识之四种类型转换

有时,编程的过程中需要将值从一种数据类型转换为另一种数据类型。

在C语言中,强制类型转换的方式为(Type)Expression,另外还有一种现在已经不用的旧式写法Type(Expression),这两种方式是等价的。

但是,C语言的强制类型转换方式存在一些问题:过于粗暴,可以在任意类型之间进行转换,编译器很难判断其正确性,难于定位,在源代码中无法快速定位所有使用强制类型转换的语句。

然而,强制类型转换在实际工程中几乎是不可避免的,为此C++将强制类型转换分为4种不同的类型,以提供更加安全可靠的转换。

static_cast

用法:static_cast<type-id> (expression)

该运算符把expression转换为type-id类型,但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。它主要有如下几种用法:

(1)用于类层次结构中基类和派生类之间指针或引用的转换。

进行上行转换(把派生类的指针或引用转换成基类表示)是安全的

进行下行转换(把基类的指针或引用转换为派生类表示),由于没有动态类型检查,所以是不安全的

(2)用于基本数据类型之间的转换,如把int转换成char。这种转换的安全也要开发人员来保证

(3)把空指针转换成目标类型的空指针

(4)把任何类型的表达式转换为void类型

注意:static_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。主要用于基本类型之间、有继承关系的类对象之间、类指针之间的转换,不能用于基本类型指针之间的转换。

比如:下面代码第五行会报错,“static_cast”: 无法从“float *”转换为“int *”

	float a=666.6;
	int* b;
	void* t = static_cast<void*>(&a);   // ok
	//b = static_cast<int*>(&a);        // not ok
	
	float* p = static_cast<float*>(t);
	cout<<*p<<endl;

const_cast

用法:const_cast<type-id> (expression)

该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, type_id和expression的类型是一样的。

常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;

常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;常量对象被转换成非常量对象。

注意:用于去除变量的只读属性,强制转换的目标类型必须是指针或引用

比如:下面代码第二行会报错,“const_cast”: 无法从“const int”转换为“int”,值得注意的是,强转去掉常量属性之后通过指针修改变量,并不能改变原本常量的值。

    const int i = 10;
	// int b= const_cast<int>(a); // not ok
	int* pd = const_cast<int*>(&i);
	*pd = 12;
	cout<<i<<" "<<*pd<<endl; // 10 12

reinterpret_cast

用法:reinterpret_cast<type-id> (expression)

它可以把一个指针转换成一个整数,也可以把一个整数转换成一个指针(先把一个指针转换成一个整数,在把该整数转换成原类型的指针,还可以得到原先的指针值)。

该运算符的用法比较多。

该运算符平台移植性比价差。

注意:type-id必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。用于指针类型之间、整数和指针类型之间的转换

比如:下面代码第三行会报错,“reinterpret_cast”: 无法从“float”转换为“int”。

	int j = 10;
	float f = 2.5;
	//int k = reinterpret_cast<int>(f); // not ok
	int j2 = reinterpret_cast<int>(&f);
	cout<<j2<<" "<<&f<<endl;   // 1244992 0012FF40

dynamic_cast

用法:dynamic_cast<type-id> (expression)该运算符把expression转换成type_id类型的对象。type_id必须是类的指针、引用或者void*;如果type_id是类指针类型,那么expression也必须是一个指针,如果type_id是一个引用,那么expression也必须是一个引用。 dynamic_cast主要用于有继承关系的类层次间的上行转换和下行转换,还可以用于类之间的交叉转换。

在类层次间进行上行转换时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;

在进行下行转换时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全。

#include <iostream>
using namespace std;
class parent
{
public:
    virtual void print()
    {
        cout << "parent" << endl;
    }
};
class son :public parent
{
public:
     void print()
    {
        cout << "son" << endl;
     }
     void printData()
     {
         cout << "printData" << endl;
     }
};
int main()
{
    parent* ppParent = new son;  //调用是子类中与virtual 的同名函数
    ppParent->print();            //调用是子类中与virtual 的同名函数 //son
    son* ppSon = nullptr;
    if ((ppSon = dynamic_cast<son *>(ppParent)) != nullptr)
    {
        ppSon->print();      // son
        ppSon->printData();  // printData
    }
    else
    {
        cout << "转换失败" << endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

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