C++中的四种强制类型转换_基本用法及使用场景

C中的类型转换:

　　事情要从头说起,这个头就是c语言.我们已经习惯了使用c-like类型转换,因为它强大而且简单.

主要有一下两种形式:

• (new-type) expression

• new-type (expression)

C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点：

　　1.转换太过随意，可以在任意类型之间转换。你可以把一个指向const对象的指针转换成指向非const对象的指针，把一个指向基类对象的指针转换成一个派生类对象的指针，这些转换之间的差距是非常巨大的，但是传统的C语言风格的类型转换没有区分这些。

　　2.C风格的转换没有统一的关键字和标示符。对于大型系统，做代码排查时容易遗漏和忽略。

C++中的类型转换:

C++风格完美的解决了上面两个问题。1.对类型转换做了细分，提供了四种不同类型转换，以支持不同需求的转换；2.类型转换有了统一的标示符，利于代码排查和检视。下面分别来介绍这四种转换:static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpreter_cast.

• static_cast，命名上理解是静态类型转换。如int转换成char。

• dynamic_cast，命名上理解是动态类型转换。如子类和父类之间的多态类型转换。

• const_cast，字面上理解就是去const属性。

• reinterpreter_cast，仅仅重新解释类型，但没有进行二进制的转换。

一、static_cast转换

　　1.基本用法：static_cast expression

　　2.使用场景：

　　a、用于类层次结构中基类和派生类之间指针或引用的转换

　　上行转换（派生类—->基类）是安全的；

　　下行转换（基类—->派生类）由于没有动态类型检查，所以是不安全的。

　　b、用于基本数据类型之间的转换，如把int转换为char，这种带来安全性问题由程序员来保证

　　c、把空指针转换成目标类型的空指针

　　d、把任何类型的表达式转为void类型

　　3.使用特点

　　a、主要执行非多态的转换操作，用于代替C中通常的转换操作

　　b、隐式转换都建议使用static_cast进行标明和替换

int n = 6;double d = static_cast<double>(n); // 基本类型转换int *pn = &n;double *d = static_cast<double *>(&n) //无关类型指针转换，编译错误void *p = static_cast<void *>(pn); //任意类型转换成void类型

二、dynamic_cast转换

　　1.基本用法：dynamic_cast expression

　　2.使用场景：只有在派生类之间转换时才使用dynamic_cast，type-id必须是类指针，类引用或者void*。

　　3.使用特点：

　　a、基类必须要有虚函数，因为dynamic_cast是运行时类型检查，需要运行时类型信息，而这个信息是存储在类的虚函数表中，只有一个类定义了虚函数，才会有虚函数表（如果一个类没有虚函数，那么一般意义上，这个类的设计者也不想它成为一个基类）。

　　b、对于下行转换，dynamic_cast是安全的（当类型不一致时，转换过来的是空指针），而static_cast是不安全的（当类型不一致时，转换过来的是错误意义的指针，可能造成踩内存，非法访问等各种问题）

　　c、dynamic_cast还可以进行交叉转换

class BaseClass 
{public:
　　int m_iNum;
　　virtual void foo(){};//基类必须有虚函数。保持多台特性才能使用dynamic_cast};class DerivedClass: public BaseClass 
{public:
　　char *m_szName[100];
　　void bar(){};
};
　　
BaseClass* pb = new DerivedClass();
DerivedClass *pd1 = static_cast<DerivedClass *>(pb);//子类->父类，静态类型转换，正确但不推荐DerivedClass *pd2 = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb);//子类->父类，动态类型转换，正确BaseClass* pb2 = new BaseClass();//父类->子类，静态类型转换，危险！访问子类m_szName成员越界DerivedClass *pd21 = static_cast<DerivedClass *>(pb2);//父类->子类，动态类型转换，安全的。结果是NULLDerivedClass *pd22 = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb2);

三、const_cast转换

　　1.基本用法：const_castexpression

　　2.使用场景：

　　a、常量指针转换为非常量指针，并且仍然指向原来的对象

　　b、常量引用被转换为非常量引用，并且仍然指向原来的对象

　　3.使用特点：

　　a、cosnt_cast是四种类型转换符中唯一可以对常量进行操作的转换符

　　b、去除常量性是一个危险的动作，尽量避免使用。一个特定的场景是：类通过const提供重载时，一般都是非常量函数调用const_cast将参数转换为常量，然后调用常量函数，然后得到结果再调用const_cast 去除常量性。

struct SA 
{
　　int i;
};const SA ra;//ra.i = 10; //直接修改const类型，编译错误SA &rb = const_cast<SA&>(ra);
rb.i = 10;

四、reinterpret_cast转换

　　1.基本用法：reinterpret_castexpression

　　2.使用场景：不到万不得已，不用使用这个转换符，高危操作

　　3.使用特点：　　

　　a、reinterpret_cast是从底层对数据进行重新解释，依赖具体的平台，可移植性差

　　b、reinterpret_cast可以将整型转换为指针，也可以把指针转换为数组

　　c、reinterpret_cast可以在指针和引用里进行肆无忌惮的转换

int doSomething(){return 0;};//FuncPtr is 一个指向函数的指针，该函数没有参数，返回值类型为 voidtypedef void(*FuncPtr)();//10个FuncPtrs指针的数组 让我们假设你希望（因为某些莫名其妙的原因）把一个指向下面函数的指针存//入funcPtrArray数组：FuncPtr funcPtrArray[10];

funcPtrArray[0] = &doSomething;// 编译错误！类型不匹配，reinterpret_cast可以让编译器以你的方法去看待它们：funcPtrArrayfuncPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething);//不同函数指针类型之间进行转换

总结：

去const属性用const_cast。

基本类型转换用static_cast。

多态类之间的类型转换用daynamic_cast。

不同类型的指针类型转换用reinterpreter_cast。

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