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C++中四種類型轉換符的總結

編輯:C++入門知識

一、reinterpret_cast
用法:reinpreter_cast<type-id> (expression)
    reinterpret_cast操作符修改了操作數類型,但僅僅是重新解釋了給出的對象的比特模型而沒有進行二進制轉換,即二進制值沒有變。例如:
int n=9;
double d= reinterpret_cast< double > (n); 在進行計算以後, d 包含無用值. 這是因為 reinterpret_cast 僅僅是復制 n 的比特位到 d, 沒有進行必要的分析。因此, 需要謹慎使用 reinterpret_cast, 只有當需要轉化2個具有相同內存布局的對象時才使用reinterpret_cast.
二、static_cast
用法:static_cast < type-id > ( expression )
該運算符把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用於類層次結構中基類(父類)和派生類(子類)之間指針或引用的轉換。
    進行上行轉換(把派生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派生類表示)時,由於沒有動態類型檢查,所以是不安全的。
②用於基本數據類型之間的轉換,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。這種用法等同於C中通常的加括號轉換操作。
③把空指針轉換成目標類型的空指針。
④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。
三、const_cast
用法:const_cast< type-id > (exdivssion)
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exdivssion的類型是一樣的。
常量指針被轉化成非常量指針,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。
下面舉例說明:
lass B{
public:
  int m_iNum;
}
void foo(){

const B* b1(new B);
 b1->m_iNum = 3;     //comile error
 B* b2 = const_cast<B*>(b1);
 b2->m_iNum = 3;

}上面的代碼編譯時會報錯,因為b1是一個指向常對象的指針,不能對它進行改變;使用const_cast把它轉換一下,去掉其常量屬性,就可以對它的數據成員任意改變。
這個例子是將指向常對象的指針中的const屬性去掉,const_cast還可以將指向對象的常指針中的const屬性去掉。

四、dynamic_cast
用法:dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
該運算符把exdivssion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exdivssion也必須是一個指針,如果type-id是一個引用,那麼exdivssion也必須是一個引用。 只有dynamic_cast這種轉換並非在編譯時,而是在運行時,動態的。其它均在編譯時進行。

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。
1)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 B{
public:
int m_iNum;
virtual void foo();
};
class D:public B{
public:
char *m_szName[100];
};
void func(B *pb){
D *pd1 = static_cast<D *>(pb);
D *pd2 = dynamic_cast<D *>((pb);
}    在上面的代碼段中,如果pb指向一個D類型的對象,pd1和pd2是一樣的,並且對這兩個指針執行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針,對它進行D類型的操作將是不安全的(如訪問m_szName),而pd2將是一個空指針。

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信息,而這個信息存儲在類的虛函數表中,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。

2)dynamic_cast還支持交叉轉換(cross cast)。如下代碼所示。
class A{
public:
int m_iNum;
virtual void f(){}
};
class B:public A{
};
class D:public A{
};
void foo(){
B *pb = new B;
pb->m_iNum = 100;
D *pd1 = static_cast<D *>((pb); //compile error
D *pd2 = dynamic_cast<D *>((pb); //pd2 is NULL
delete pb;
}      在函數foo中,使用static_cast進行轉換是不被允許的,將在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的,結果是空指針。

總結:

reinterpret_cast 將一個類型指針轉換為另一個類型指針
const_cast    用於去除指針變量的常屬性,將它轉換為一個對應指針類型的普通變量,反過來也可以將一個非常量指針轉換為一個常量指針變量
static_cast    用於轉換基本類型和具有繼承關系的類新之間轉換,不太用於指針類型的之間的轉換
dynamic_cast    只能在繼承類對象的指針之間或引用之間進行類型轉換

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