C++与类型转换相关的关键字

C++一共有四种与类型转换相关的关键字，分别为：

(1): static_cast,
(2): dynamic_cast,
(3): const_cast
(4): reinterpret_cast
它们的代码格式统一为:
cast-name < type > (expression);
其中cast-name是转换方式关键字，type是转换的目标类型，expression是被转换的值

1. static_cast

任何编写程序时能够明确的类型转换都可以使用static_cast（static_cast不能转换掉底层的const，volatile和__unaligned属性）。由于不提供运行时的检查，所以叫static_cast，因此，需要在编写程序时确认转换的安全性。
主要在以下几种场合中使用：
1. 用于类层次结构中，父类和子类之间指针和引用的转换；进行上行转换，把子类对象的指针/引用转换为父类的指针/引用，这种转换是安全的；进行下行转换，把父类对象的指针/引用转换成子类的指针/引用，这种转换是不安全的，需要编写程序时来确认；
2. 用于基本数据类型之间的转换，例如把int转换成char，int转换成enum等，需要编写程序时来确认安全性。
3. 把void指针转换成目标类型的指针（这是极不安全的）；
示例：

int i, j;
double slope = static_cast<double>(j) / i;
void *p = &slope;
double *dp = static_cast<double*>(p);

2. dynamic_cast

相比static_cast，dynamic_cast会在运行时检查类型转换是否合法，具有一定的安全性。由于运行时的检查，所以会额外消耗一些性能。dynamic_cast使用场景与static相似，在类层次结构中使用时，上行转换和static_cast没有区别，都是安全的；下行转换时，dynamic_cast会检查转换类型，相比static_cast更安全。
dynamic_cast转换仅适用于指针或引用
在转换可能发生的前提下，dynamic_cast会尝试转换，若指针转换失败，则返回空指针，若引用转换失败，则抛出异常。
1. 继承中的转换
（1）上行转换
在继承关系中，dynamic_cast由子类向父类的转换与static_cast和隐式转换一样，都是非常安全的。
（2）下行转换

class A{virtual void f(){};};
class B:public A{};
void main()
{
    A *pA = new B;
    B *pB = dynamic_cast(pA);
}

注意类A和类B中定义了一个虚函数，这是不可缺少的。因为类中存在虚函数，说明它可能有子类，这样才有类型转换的情况发生，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中，只有定义了虚函数的类才有虚函数表。
2. void *的转换
一些情况下，我们需要将指针转换为void*，然后在合适的时候重新将void*转换为目标类型指针。

class A{virtual void f(){}};
int main()
{
    A *pA = new A;
    void *pV = dynamic_cast<void*>(pA);
}

3 菱形继承中的上行转换
首先，定义一组菱形继承的类：

class A{virtual void f(){};};
class B:public A{void f(){};};
class C:public A{void f(){};};
class D:public B, public C{void f(){};};

继承关系如图
B继承A，C继承A，D继承B和C。
考虑这样的情况：D对象指针能否安全转换为A类型指针？
直觉来看是可以的，因为从子类向父类转换总是安全的。

class A{virtual void f(){};};
class B:public A{void f(){};};
class C:public A{void f(){};};
class D:public B, public C{void f(){};};

void main()
{
    D *pD = new D;
    A *pA = dynamic_cast(pD); // pA = NULL
}

但实际上，如果尝试这样的转换，只能得到一个空指针。因为B和C都继承了A，并且都实现了虚函数f()，导致在转换时，无法选择一条转换路径。
一种可行的方法时，自行指定一条转换路径：

void main()
{
    D *pD = new D;
    B *pB = dynamic_cast(pD);
    A *pA = dynamic_cast(pB);
}

3. const_cast

const_cast用于移除类型的const、volatile和__unaligned属性。
常量指针被转换成非常量指针，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。

const char *pc;
char *p = const_cast<char*>(pc);

4. reinterpret_cast

非常激进的指针类型转换，在编译期完成，可以转换任何类型的指针，所以极不安全。非极端情况不要使用。

int *ip;
char *pc = reinterpret_cast<char*>(ip);