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第1部分. 隐式类型转换
第2部分. 显式类型转换
static_cast
dynamic_cast
reinpreter_cast
const_cast
首先回顾一下C++类型转换:
C++类型转换分为:隐式类型转换和显式类型转换
第1部分. 隐式类型转换
又称为“标准转换”,包括以下几种情况:
1) 算术转换(Arithmetic conversion) : 在混合类型的算术表达式中, 最宽的数据类型成为目标转换类型。
int ival = 3;
double dval = 3.14159;
ival + dval;//ival被提升为double类型
2)一种类型表达式赋值给另一种类型的对象:目标类型是被赋值对象的类型
![](https://img.laitimes.com/img/_0nNw4CM6IyYiwiM6ICdiwiIml2ZuUmbv50LcNncvRXYjlGZul0ZulmbpxGd190LcNXZnFWbJ9CXt92YuM3ZvxmYuNmL3d3dvw1LcpDc0RHaiojIsJye.gif)
int *pi = 0; // 0被转化为int *类型
![](https://img.laitimes.com/img/_0nNw4CM6IyYiwiM6ICdiwiIml2ZuUmbv50LcNncvRXYjlGZul0ZulmbpxGd190LcNXZnFWbJ9CXt92YuM3ZvxmYuNmL3d3dvw1LcpDc0RHaiojIsJye.gif)
ival = dval; // double->int
![](https://img.laitimes.com/img/_0nNw4CM6IyYiwiM6ICdiwiIml2ZuUmbv50LcNncvRXYjlGZul0ZulmbpxGd190LcNXZnFWbJ9CXt92YuM3ZvxmYuNmL3d3dvw1LcpDc0RHaiojIsJye.gif)
例外:void指针赋值给其他指定类型指针时,不存在标准转换,编译出错
3)将一个表达式作为实参传递给函数调用,此时形参和实参类型不一致:目标转换类型为形参的类型
extern double sqrt(double);
cout << ”The square root of 2 is ” << sqrt(2) << endl; //2被提升为double类型:2.0
4)从一个函数返回一个表达式,表达式类型与返回类型不一致:目标转换类型为函数的返回类型
double difference(int ival1, int ival2)
{
return ival1 - ival2;
//返回值被提升为double类型
}
第2部分. 显式类型转换
被称为“强制类型转换”(cast)
C 风格: (type-id)
C++风格: static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast..
关于强制类型转换的问题,很多书都讨论过,写的最详细的是C++ 之父的《C++ 的设计和演化》。最好的解决方法就是不要使用C风格的强制类型转换,而是使用标准C++的类型转换符:static_cast, dynamic_cast。标准C++中有四个类型转换符:static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。下面对它们一一进行介绍。
static_cast
用法:static_cast < type-id > ( expression )
说明: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。
来源:为什么需要static_cast强制转换?
情况1:void指针->其他类型指针
情况2:改变通常的标准转换
情况3:避免出现可能多种转换的歧义
它主要有如下几种用法:
- 用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。进行上行转换(把子类的指针或引用转换成基类表示)是安全的;进行下行转换(把基类指针或引用转换成子类指针或引用)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。
- 用于基本数据类型之间的转换,如把int转换成char,把int转换成enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。
- 把void指针转换成目标类型的指针(不安全!!)
- 把任何类型的表达式转换成void类型。
注意:static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。
- 编译器隐式执行的任何类型转换都可以由static_cast来完成,比如int与float、double与char、enum与int之间的转换等。
double a = 1.999;
int b = static_cast<double>(a); //相当于a = b ;
当编译器隐式执行类型转换时,大多数的编译器都会给出一个警告:
e:\vs 2010 projects\static_cast\static_cast\static_cast.cpp(11): warning C4244: “初始化”: 从“double”转换到“int”,可能丢失数据
使用static_cast可以明确告诉编译器,这种损失精度的转换是在知情的情况下进行的,也可以让阅读程序的其他程序员明确你转换的目的而不是由于疏忽。
把精度大的类型转换为精度小的类型,static_cast使用位截断进行处理。
- 使用static_cast可以找回存放在void*指针中的值。
double a = 1.999;
void * vptr = & a;
double * dptr = static_cast<double*>(vptr);
cout<<*dptr<<endl;//输出1.999
static_cast也可以用在于基类与派生类指针或引用类型之间的转换。然而它不做运行时的检查,不如dynamic_cast安全。static_cast仅仅是依靠类型转换语句中提供的信息来进行转换,而dynamic_cast则会遍历整个类继承体系进行类型检查,因此dynamic_cast在执行效率上比static_cast要差一些。现在我们有父类与其派生类如下:
class ANIMAL {
public:
ANIMAL():_type("ANIMAL"){};
virtual void OutPutname(){cout<<"ANIMAL";};
private:
string _type ;
};
class DOG:public ANIMAL {
public:
DOG():_name("大黄"),_type("DOG"){};
void OutPutname(){cout<<_name;};
void OutPuttype(){cout<<_type;};
private:
string _name ; string _type ;
};
此时我们进行派生类与基类类型指针的转换:注意从下向上的转换是安全的,从上向下的转换不一定安全。
int main()
{
//基类指针转为派生类指针,且该基类指针指向基类对象。
ANIMAL * ani1 = new ANIMAL ;
DOG * dog1 = static_cast<DOG*>(ani1);
//dog1->OutPuttype();//错误,在ANIMAL类型指针不能调用方法OutPutType();在运行时出现错误。
//基类指针转为派生类指针,且该基类指针指向派生类对象
ANIMAL * ani3 = new DOG;
DOG* dog3 = static_cast<DOG*>(ani3);
dog3->OutPutname(); //正确
//子类指针转为派生类指针
DOG *dog2= new DOG;
ANIMAL *ani2 = static_cast<DOG*>(dog2);
ani2->OutPutname(); //正确,结果输出为大黄
//
system("pause");
}
- static_cast可以把任何类型的表达式转换成void类型。
- static_cast把任何类型的表达式转换成void类型。
- 另外,与const_cast相比,static_cast不能把换掉变量的const属性,也包括volitale或者__unaligned属性。
dynamic_cast
用法:dynamic_cast < type-id > ( expression )
说明: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、类的引用或者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。
来源:为什么需要dynamic_cast强制转换?
简单的说,当无法使用virtual函数的时候
典型案例:
Wicrosoft公司提供给我们一个类库,其中提供一个类Employee.以头文件Eemployee.h和类库.lib分发给用户
显然我们并无法得到类的实现的源代码
//Emplyee.h
class Employee
{
public:
virtual int salary();
};
class Manager : public Employee
{
public:
int salary();
};
class Programmer : public Employee
{
public:
int salary();
};
我们公司在开发的时候建立有如下类:
class MyCompany
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
//do something
}
但是开发到后期,我们希望能增加一个bonus()的成员函数到W$公司提供的类层次中。
假设我们知道源代码的情况下,很简单,增加虚函数:
//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()通过多态来调用bonus()
class MyCompany
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
//do something
//pe->bonus();
}
但是现在情况是,我们并不能修改源代码,怎么办?dynamic_cast华丽登场了!
在Employee.h中增加bonus()声明,在另一个地方定义此函数,修改调用函数payroll().重新编译,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();//直接在这里扩展
};
//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实际指向一个Programmer对象,dynamic_cast成功,并且开始指向Programmer对象起始处
if(pm)
{
//call Programmer::bonus()
}
//如果pe不是实际指向Programmer对象,dynamic_cast失败,并且pm = 0
else
{
//use Employee member functions
}
}
dynamic_cast主要用于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。
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);
}
在上面的代码段中,
如果pb实际指向一个Derived类型的对象,pd1和pd2是一样的,并且对这两个指针执行Derived类型的任何操作都是安全的;
如果pb实际指向的是一个Base类型的对象,那么pd1将是一个指向该对象的指针,对它进行Derived类型的操作将是不安全的(如访问m_szName),而pd2将是一个空指针(即0,因为dynamic_cast失败)。
另外要注意:Base要有虚函数,否则会编译出错;static_cast则没有这个限制。这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息,而这个信息存储在类的虚函数表(关于虚函数表的概念,详细可见<Inside c++ object model>)中,只有定义了虚函数的类才有虚函数表,没有定义虚函数的类是没有虚函数表的。
另外,dynamic_cast还支持交叉转换(cross cast)。如下代码所示。
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;
}
在函数foo中,使用static_cast进行转换是不被允许的,将在编译时出错;而使用 dynamic_cast的转换则是允许的,结果是空指针。
reinpreter_cast
用法:reinpreter_cast<type-id> (expression)
说明: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。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。
const_cast
用法:const_cast<type_id> (expression)
说明: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。
Voiatile和const类试。举如下一例:
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
}
上面的代码编译时会报错,因为b1是一个常量对象,不能对它进行改变;使用const_cast把它转换成一个常量对象,就可以对它的数据成员任意改变。注意:b1和b2是两个不同的对象。
转自:https://blog.csdn.net/u013246898/article/details/77929785
https://www.cnblogs.com/QG-whz/p/4509710.html