C++四种强制转换

转载自：c++ 四种强制类型转换介绍_ydar95的博客-CSDN博客_c++ 转换类型

1. C风格的强制转换

C风格的强制转换(Type Cast)容易理解,不管什么类型的转换都可以使用使用下面的方式. 

TypeName b = (TypeName)a;

当然,C++也是支持C风格的强制转换,但是C风格的强制转换可能带来一些隐患,让一些问题难以察觉.所以C++提供了一组可以用在不同场合的强制转换的函数.

2. C++ 四种强制转换类型函数

2.1 const_cast

const int* p; //p可变,p指向的内容不可变
int const* p; //p可变,p指向的内容不可变
int* const p; //p不可变,p指向的内容可变

const修饰函数返回值表示返回值不可改变,多用于返回指针的情形
volatile可理解为编译器警告指示字
volatile用于告诉编译器必须每次去内存中取变量值
volatile主要修饰可能被多个线程访问的变量
volatile也可以修饰可能被未知因数更改的变量

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； 
3、const_cast一般用于修改指针。如const char *p形式；

未定义行为:C++标准对此类行为没有做出明确规定.同一份代码在使用不同的编译器会有不同的效果.在 vs2017 下, 虽然代码中 c_val , use_val , ptr_val 看到的地址是一样的.但是c_val的值并没有改变.有可能在某种编译器实现后,这一份代码的c_val 会被改变.也有可能编译器对这类行为直接 error 或 warning.

2.2 static_cast

1、static_cast 作用和C语言风格强制转换的效果基本一样，由于没有运行时类型检查来保证转换的安全性，所以这类型的强制转换和C语言风格的强制转换都有安全隐患。 
2、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。注意：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。
3、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。这种转换的安全性需要开发者来维护。                    4、static_cast不能转换掉原有类型的const、volatile、或者 __unaligned属性。(前两种可以使用const_cast 来去除)                      5、在c++ primer 中说道：c++ 的任何的隐式转换都是使用 static_cast 来实现。

2.3 dynamic_cast

dynamic_cast强制转换,应该是这四种中最特殊的一个,因为他涉及到面向对象的多态性和程序运行时的状态,也与编译器的属性设置有关.所以不能完全使用C语言的强制转换替代,它也是最常有用的,最不可缺少的一种强制转换.

对于从子类到基类的指针转换 ,dynamic_cast 成功转换,没有什么运行异常,且达到预期结果，

而从基类到子类的转换 , dynamic_cast 在转换时也没有报错,但是输出给 base2sub 是一个 nullptr ,说明dynami_cast 在程序运行时对类型转换对“运行期类型信息”（Runtime type information，RTTI）进行了检查. 

这个检查主要来自虚函数(virtual function) 在C++的面对对象思想中，虚函数起到了很关键的作用，当一个类中拥有至少一个虚函数，那么编译器就会构建出一个虚函数表(virtual method table)来指示这些函数的地址，假如继承该类的子类定义并实现了一个同名并具有同样函数签名（function siguature）的方法重写了基类中的方法，那么虚函数表会将该函数指向新的地址。此时多态性就体现出来了：当我们将基类的指针或引用指向子类的对象的时候，调用方法时，就会顺着虚函数表找到对应子类的方法而非基类的方法。因此注意下代码中 Base 和 Sub 都有声明定义的一个虚函数 ” i_am_virtual_foo” ,我这份代码的 Base 和 Sub 使用 dynami_cast 转换时检查的运行期类型信息,可以说就是这个虚函数

2.4 reinterpret_cast

  reinterpret_cast 主要有三种强制转换用途：
  1、改变指针或引用的类型
  2、将指针或引用转换为一个足够长度的整形
  3、将整型转换为指针或引用类型。
  用法为 reinterpret_cast (expression)。
  type-id 必须是一个指针、引用、算术类型、函数针或者成员指针。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）。
  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)。因此, 你需要谨慎使用 reinterpret_cast。

上述代码将指针ptr的地址的值转换成了 unsigned int 类型的ptr_addr 的整数值. 
 

下面这个例子来自 MSDN 的一个哈希函数辅助

在使用强制转换的时候,请先考虑清楚我们真的需要使用强制转换和我们应该使用那种强制转换. 
我这只是简单的介绍这四种强制转换的用途,以上是自己的理解,文章中肯定有各种问题错误,希望大家帮忙指出矫正,本文仅供参考.