目錄
第1部分. 隐式類型轉換
第2部分. 顯式類型轉換
static_cast
dynamic_cast
reinpreter_cast
const_cast
首先回顧一下C++類型轉換:
C++類型轉換分為:隐式類型轉換和顯式類型轉換
第1部分. 隐式類型轉換
又稱為“标準轉換”,包括以下幾種情況:
1) 算術轉換(Arithmetic conversion) : 在混合類型的算術表達式中, 最寬的資料類型成為目标轉換類型。
int ival = 3;
double dval = 3.14159;
ival + dval;//ival被提升為double類型
2)一種類型表達式指派給另一種類型的對象:目标類型是被指派對象的類型
![](https://img.laitimes.com/img/_0nNw4CM6IyYiwiM6ICdiwiIml2ZuUmbv50LcNncvRXYjlGZul0ZulmbpxGd190LcNXZnFWbJ9CXt92YuM3ZvxmYuNmL3d3dvw1LcpDc0RHaiojIsJye.gif)
int *pi = 0; // 0被轉化為int *類型
![](https://img.laitimes.com/img/_0nNw4CM6IyYiwiM6ICdiwiIml2ZuUmbv50LcNncvRXYjlGZul0ZulmbpxGd190LcNXZnFWbJ9CXt92YuM3ZvxmYuNmL3d3dvw1LcpDc0RHaiojIsJye.gif)
ival = dval; // double->int
![](https://img.laitimes.com/img/_0nNw4CM6IyYiwiM6ICdiwiIml2ZuUmbv50LcNncvRXYjlGZul0ZulmbpxGd190LcNXZnFWbJ9CXt92YuM3ZvxmYuNmL3d3dvw1LcpDc0RHaiojIsJye.gif)
例外:void指針指派給其他指定類型指針時,不存在标準轉換,編譯出錯
3)将一個表達式作為實參傳遞給函數調用,此時形參和實參類型不一緻:目标轉換類型為形參的類型
extern double sqrt(double);
cout << ”The square root of 2 is ” << sqrt(2) << endl; //2被提升為double類型:2.0
4)從一個函數傳回一個表達式,表達式類型與傳回類型不一緻:目标轉換類型為函數的傳回類型
double difference(int ival1, int ival2)
{
return ival1 - ival2;
//傳回值被提升為double類型
}
第2部分. 顯式類型轉換
被稱為“強制類型轉換”(cast)
C 風格: (type-id)
C++風格: static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast..
關于強制類型轉換的問題,很多書都讨論過,寫的最詳細的是C++ 之父的《C++ 的設計和演化》。最好的解決方法就是不要使用C風格的強制類型轉換,而是使用标準C++的類型轉換符:static_cast, dynamic_cast。标準C++中有四個類型轉換符:static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。下面對它們一一進行介紹。
static_cast
用法:static_cast < type-id > ( expression )
說明:該運算符把expression轉換為type-id類型,但沒有運作時類型檢查來保證轉換的安全性。
來源:為什麼需要static_cast強制轉換?
情況1:void指針->其他類型指針
情況2:改變通常的标準轉換
情況3:避免出現可能多種轉換的歧義
它主要有如下幾種用法:
- 用于類層次結構中基類和子類之間指針或引用的轉換。進行上行轉換(把子類的指針或引用轉換成基類表示)是安全的;進行下行轉換(把基類指針或引用轉換成子類指針或引用)時,由于沒有動态類型檢查,是以是不安全的。
- 用于基本資料類型之間的轉換,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。
- 把void指針轉換成目标類型的指針(不安全!!)
- 把任何類型的表達式轉換成void類型。
注意:static_cast不能轉換掉expression的const、volitale、或者__unaligned屬性。
- 編譯器隐式執行的任何類型轉換都可以由static_cast來完成,比如int與float、double與char、enum與int之間的轉換等。
double a = 1.999;
int b = static_cast<double>(a); //相當于a = b ;
當編譯器隐式執行類型轉換時,大多數的編譯器都會給出一個警告:
e:\vs 2010 projects\static_cast\static_cast\static_cast.cpp(11): warning C4244: “初始化”: 從“double”轉換到“int”,可能丢失資料
使用static_cast可以明确告訴編譯器,這種損失精度的轉換是在知情的情況下進行的,也可以讓閱讀程式的其他程式員明确你轉換的目的而不是由于疏忽。
把精度大的類型轉換為精度小的類型,static_cast使用位截斷進行處理。
- 使用static_cast可以找回存放在void*指針中的值。
double a = 1.999;
void * vptr = & a;
double * dptr = static_cast<double*>(vptr);
cout<<*dptr<<endl;//輸出1.999
static_cast也可以用在于基類與派生類指針或引用類型之間的轉換。然而它不做運作時的檢查,不如dynamic_cast安全。static_cast僅僅是依靠類型轉換語句中提供的資訊來進行轉換,而dynamic_cast則會周遊整個類繼承體系進行類型檢查,是以dynamic_cast在執行效率上比static_cast要差一些。現在我們有父類與其派生類如下:
class ANIMAL {
public:
ANIMAL():_type("ANIMAL"){};
virtual void OutPutname(){cout<<"ANIMAL";};
private:
string _type ;
};
class DOG:public ANIMAL {
public:
DOG():_name("大黃"),_type("DOG"){};
void OutPutname(){cout<<_name;};
void OutPuttype(){cout<<_type;};
private:
string _name ; string _type ;
};
此時我們進行派生類與基類類型指針的轉換:注意從下向上的轉換是安全的,從上向下的轉換不一定安全。
int main()
{
//基類指針轉為派生類指針,且該基類指針指向基類對象。
ANIMAL * ani1 = new ANIMAL ;
DOG * dog1 = static_cast<DOG*>(ani1);
//dog1->OutPuttype();//錯誤,在ANIMAL類型指針不能調用方法OutPutType();在運作時出現錯誤。
//基類指針轉為派生類指針,且該基類指針指向派生類對象
ANIMAL * ani3 = new DOG;
DOG* dog3 = static_cast<DOG*>(ani3);
dog3->OutPutname(); //正确
//子類指針轉為派生類指針
DOG *dog2= new DOG;
ANIMAL *ani2 = static_cast<DOG*>(dog2);
ani2->OutPutname(); //正确,結果輸出為大黃
//
system("pause");
}
- static_cast可以把任何類型的表達式轉換成void類型。
- static_cast把任何類型的表達式轉換成void類型。
- 另外,與const_cast相比,static_cast不能把換掉變量的const屬性,也包括volitale或者__unaligned屬性。
dynamic_cast
用法:dynamic_cast < type-id > ( expression )
說明:該運算符把expression轉換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指針、類的引用或者void *;如果type-id是類指針類型,那麼expression也必須是一個指針,如果type-id是一個引用,那麼expression也必須是一個引用。
來源:為什麼需要dynamic_cast強制轉換?
簡單的說,當無法使用virtual函數的時候
典型案例:
Wicrosoft公司提供給我們一個類庫,其中提供一個類Employee.以頭檔案Eemployee.h和類庫.lib分發給使用者
顯然我們并無法得到類的實作的源代碼
//Emplyee.h
class Employee
{
public:
virtual int salary();
};
class Manager : public Employee
{
public:
int salary();
};
class Programmer : public Employee
{
public:
int salary();
};
我們公司在開發的時候建立有如下類:
class MyCompany
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
//do something
}
但是開發到後期,我們希望能增加一個bonus()的成員函數到W$公司提供的類層次中。
假設我們知道源代碼的情況下,很簡單,增加虛函數:
//Emplyee.h
class Employee
{
public:
virtual int salary();
virtual int bonus();
};
class Manager : public Employee
{
public:
int salary();
};
class Programmer : public Employee
{
public:
int salary();
int bonus();
};
//Emplyee.cpp
int Programmer::bonus()
{
//
}
payroll()通過多态來調用bonus()
class MyCompany
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
//do something
//pe->bonus();
}
但是現在情況是,我們并不能修改源代碼,怎麼辦?dynamic_cast華麗登場了!
在Employee.h中增加bonus()聲明,在另一個地方定義此函數,修改調用函數payroll().重新編譯,ok
//Emplyee.h
class Employee
{
public:
virtual int salary();
};
class Manager : public Employee
{
public:
int salary();
};
class Programmer : public Employee
{
public:
int salary();
int bonus();//直接在這裡擴充
};
//somewhere.cpp
int Programmer::bonus()
{
//define
}
class MyCompany
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
Programmer *pm = dynamic_cast<Programmer *>(pe);
//如果pe實際指向一個Programmer對象,dynamic_cast成功,并且開始指向Programmer對象起始處
if(pm)
{
//call Programmer::bonus()
}
//如果pe不是實際指向Programmer對象,dynamic_cast失敗,并且pm = 0
else
{
//use Employee member functions
}
}
dynamic_cast主要用于類層次間的上行轉換和下行轉換,還可以用于類之間的交叉轉換。
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 Base
{
public:
int m_iNum;
virtual void foo();
};
class Derived:public Base
{
public:
char *m_szName[100];
};
void func(Base *pb)
{
Derived *pd1 = static_cast<Derived *>(pb);
Derived *pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb);
}
在上面的代碼段中,
如果pb實際指向一個Derived類型的對象,pd1和pd2是一樣的,并且對這兩個指針執行Derived類型的任何操作都是安全的;
如果pb實際指向的是一個Base類型的對象,那麼pd1将是一個指向該對象的指針,對它進行Derived類型的操作将是不安全的(如通路m_szName),而pd2将是一個空指針(即0,因為dynamic_cast失敗)。
另外要注意:Base要有虛函數,否則會編譯出錯;static_cast則沒有這個限制。這是由于運作時類型檢查需要運作時類型資訊,而這個資訊存儲在類的虛函數表(關于虛函數表的概念,詳細可見<Inside c++ object model>)中,隻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 Base
{
public:
int m_iNum;
virtual void f(){}
};
class Derived1 : public Base
{
};
class Derived2 : public Base
{
};
void foo()
{
derived1 *pd1 = new Drived1;
pd1->m_iNum = 100;
Derived2 *pd2 = static_cast<Derived2 *>(pd1); //compile error
Derived2 *pd2 = dynamic_cast<Derived2 *>(pd1); //pd2 is NULL
delete pd1;
}
在函數foo中,使用static_cast進行轉換是不被允許的,将在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的,結果是空指針。
reinpreter_cast
用法:reinpreter_cast<type-id> (expression)
說明:type-id必須是一個指針、引用、算術類型、函數指針或者成員指針。它可以把一個指針轉換成一個整數,也可以把一個整數轉換成一個指針(先把一個指針轉換成一個整數,在把該整數轉換成原類型的指針,還可以得到原先的指針值)。
該運算符的用法比較多。
const_cast
用法:const_cast<type_id> (expression)
說明:該運算符用來修改類型的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。
常量指針被轉化成非常量指針,并且仍然指向原來的對象;常量引用被轉換成非常量引用,并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。
轉自:https://blog.csdn.net/u013246898/article/details/77929785
https://www.cnblogs.com/QG-whz/p/4509710.html