C++里的强制类型转换符 reinterpret_cast static_cast

C++里的强制类型转换符 reinterpret_cast static_cast

C/C++/MC++/CLI 2009-10-28 17:44:58 阅读81 评论0   字号：大中小 订阅

http://www.diybl.com/course/3_program/c++/cppjs/20090403/163709.html

reinterpret_cast

reinterpret_cast是C++里的强制类型转换符。
操作符修改了操作数类型,但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。
例如：int *n= new int ;
double *d=reinterpret_cast (n);
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, 需要谨慎使用 reinterpret_cast.
并且：reinterpret_cast 只能在指针之间转换。
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== static_cast .vs. reinterpret_cast
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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.

 

static_cast

　　用法：static_cast < type-id > ( expression )
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。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。
C++中static_cast和reinterpret_cast的区别
C++primer第五章里写了编译器隐式执行任何类型转换都可由static_cast显示完成;reinterpret_cast通常为操作数的位模式提供较低层的重新解释
1、C++中的static_cast执行非多态的转换，用于代替C中通常的转换操作。因此，被做为隐式类型转换使用。比如：
int i;
float f = 166.7f;
i = static_cast(f);
此时结果，i的值为166。
2、C++中的reinterpret_cast主要是将数据从一种类型的转换为另一种类型。所谓“通常为操作数的位模式提供较低层的重新解释”也就是说将数据以二进制存在形式的重新解释。比如：
int i;
char *p = "This is a example.";
i = reinterpret_cast(p);
此时结果，i与p的值是完全相同的。reinterpret_cast的作用是说将指针p的值以二进制（位模式）的方式被解释为整型，并赋给i，一个明显的现象是在转换前后没有数位损失。

 

 

const_cast
用法：const_casttype_id (expression)
该运算符用来去掉类型的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。

{

  const_cast   Operator  
const_cast   <   type-id   >   (   expression   )  
The   const_cast   operator   can   be   used   to   remove   the   const,   volatile,   and   __unaligned   attribute(s)   from   a   class. 

}

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_castB(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。

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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）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 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。

 

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在网上找了上述内容，转载在这里。我自己也说两句吧，C++的类型转换明显比C里面的用()的类型转换要严谨很多。首先，C++样式的类型转换编写 的代码更容易维护，想想看，只要搜索“static_cast”，就可以找出代码中所有使用了静态转换的代码，比C里面五花八门的 (long) (long*) (double )好找多了吧。另外，reinterpret_cast，看字面意思就知道，是保持二进制位不变，用另一种格式来重新解释，我们也知道计算机里面只有 bit,到底代表什么类型，整形还是浮点型，全在于应用程序怎么解释每一个bit，reinterpret_cast给了我们这么一个机会。而C里面要想 二进制重解释，你要么拷贝内存，要么还是用()来强制类型转换，某些特定情况下，()强制转换其实是二进制的重解释，毫无疑问，C风格的转换会让代码变得 难懂。