static_cast,dynamic_cast,const_cast,reinterpret_cast的区别

C语言强制类型转换

(type-id)expression//转换格式1

char a;
int n = (int)a;

type-id(expression)//转换格式2

char a;
int n = int(a);

static_cast

static_cast相当于传统的C语言里的强制转换，该运算符把expression转换为new_type类型，用来强迫隐式转换，例如non-const对象转为const对象，编译时检查，用于非多态的转换，可以转换指针及其他，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（父类）和派生类（子类）之间指针或引用的转换。
进行上行转换（把派生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派生类表示）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、将void*转换成目标类型指针。
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、volatile、或者__unaligned属性。

char a = 'a';
int b = static_cast(a);//正确，将char型数据转换成int型数据

double *c = new double;
void *d = static_cast(c);//正确，将double指针转换成void指针

int e = 10;
const int f = static_cast(e);//正确，将int型数据转换成const int型数据

const int g = 20;
int *h = static_cast(&g);//编译错误，static_cast不能转换掉g的const属性

if(Derived *dp = static_cast(bp)){//下行转换是不安全的
  //使用dp指向的Derived对象  
}
else{
  //使用bp指向的Base对象  
}

if(Base*bp = static_cast(dp)){//上行转换是安全的
  //使用bp指向的Derived对象  
}
else{
  //使用dp指向的Base对象  
}

dynamic_cast

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（cross cast）。
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。dynamic_cast是唯一无法由旧式语法执行的动作，也是唯一可能耗费重大运行成本的转型动作。
1、指针类型
举例，Base为包含至少一个虚函数的基类，Derived是Base的共有派生类，如果有一个指向Base的指针bp，我们可以在运行时将它转换成指向Derived的指针，代码如下：

if(Derived *dp = dynamic_cast(bp)){
  //使用dp指向的Derived对象  
}
else{
  //使用bp指向的Base对象  
}

2、引用类型
因为不存在所谓空引用，所以引用类型的dynamic_cast转换与指针类型不同，在引用转换失败时，会抛出std::bad_cast异常，该异常定义在头文件typeinfo中。

void f(const Base &b){
 try{
   const Derived &d = dynamic_cast(b);  
   //使用b引用的Derived对象
 }
 catch(std::bad_cast){
   //处理类型转换失败的情况
 }
}

const_cast

const_cast，用于修改类型的const或volatile属性。
该运算符用来修改类型的const(唯一有此能力的C++style转型操作符)或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外， new_type和expression的类型是一样的。
①常量指针被转化成非常量的指针，并且仍然指向原来的对象；
②常量引用被转换成非常量的引用，并且仍然指向原来的对象；
③const_cast一般用于修改底指针。如const char *p形式。

const int g = 20;
int *h = const_cast(&g);//去掉const常量const属性

const int g = 20;
int &h = const_cast(g);//去掉const引用const属性

 const char *g = "hello";
char *h = const_cast(g);//去掉const指针const属性

reinterpret_cast

new_type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，再把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值）。
reinterpret_cast意图执行低级转型，实际动作（及结果）可能取决于编辑器，这也就表示它不可移植。
static_cast和reinterpret_cast的区别主要在于多重继承，比如:

class A {
    public:
    int m_a;
};
 
class B {
    public:
    int m_b;
};
 
class C : public A, public B {};

C c;
printf("%p, %p, %p", &c, reinterpret_cast(&c), static_cast (&c));

前两个的输出值是相同的，最后一个则会在原基础上偏移4个字节，这是因为static_cast计算了父子类指针转换的偏移量，并将之转换到正确的地址（c里面有m_a,m_b，转换为B*指针后指到m_b处），而reinterpret_cast却不会做这一层转换。

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C++强制类型转换：static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast