文章转载自c的四种类型转换
使用标准C++
的类型转换符:static_cast
、dynamic_cast
、reinterpret_cast
、和const_cast
。
static_cast
用法:
static_cast (expression)
该运算符把expression
转换为type
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表示)时,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
,把int
转换成enum
。这种转换的安全性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成void
类型。
注意:static_cast
不能转换掉expression
的const
、volitale
、或者__unaligned
属性。
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、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。
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 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(pb);
D *pd2 = dynamic_cast(pb);
}
在上面的代码段中,如果pb
指向一个D
类型的对象,pd1
和pd2
是一样的,并且对这两个指针执行D
类型的任何操作都是安全的;
但是,如果pb
指向的是一个B
类型的对象,那么pd1
将是一个指向该对象的指针,对它进行D
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。
另外要注意:B
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
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 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(pb); //compile error
D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL
delete pb;
}
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。
reinterpret_cast
用法:
reinterpret_cast (expression)
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。
(static_cast
与reinterpret_cast
比较,见下面 )
const_cast
用法:
const_cast (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。
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(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。
=============================================
dynamic_cast .vs. static_cast
=============================================
class B { ... };
class D : public B { ... };
void f(B* pb)
{
D* pd1 = dynamic_cast(pb);
D* pd2 = static_cast(pb);
}
If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.
If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.
即dynamic_cast
可用于继承体系中的向下转型,即将基类指针转换为派生类指针,比static_cast
更严格更安全。dynamic_cast
在执行效率上比static_cast
要差一些,但static_cast
在更宽上范围内可以完成映射,这种不加限制的映射伴随着不安全性。static_cast
覆盖的变换类型除类层次的静态导航以外,还包括无映射变换、窄化变换(这种变换会导致对象切片,丢失信息)、用VOID*
的强制变换、隐式类型变换等...
===========================================
static_cast .vs. reinterpret_cast
===========================================
reinterpret_cast
是为了映射到一个完全不同类型的意思,这个关键词在我们需要把类型映射回原有类型时用到它。我们映射到的类型仅仅是为了故弄玄虚和其他目的,这是所有映射中最危险的。(这句话是C++
编程思想中的原话)
static_cast
和 reinterpret_cast
操作符修改了操作数类型。它们不是互逆的; static_cast
在编译时使用类型信息执行转换,在转换执行必要的检测(诸如指针越界计算, 类型检查). 其操作数相对是安全的。另一方面;reinterpret_cast
仅仅是重新解释了给出的对象的比特模型而没有进行二进制转换, 例子如下:
int n=9;
double d=static_cast < double > (n);
上面的例子中, 我们将一个变量从 int
转换到 double
。 这些类型的二进制表达式是不同的。 要将整数9
转换到 双精度整数9
,static_cast
需要正确地为双精度整数 d
补足比特位。其结果为9.0
。而reinterpret_cast
的行为却不同:
int n=9;
double d=reinterpret_cast (n);
这次, 结果有所不同. 在进行计算以后,d
包含无用值. 这是因为 reinterpret_cast
仅仅是复制 n
的比特位到 d
, 没有进行必要的分析.
因此, 你需要谨慎使用 reinterpret_cast
。