【C++】强制类型转换操作符 static_cast

参考：

1. https://www.cnblogs.com/QG-whz/p/4509710.html
2. https://blog.csdn.net/moruihong/article/details/7712260

一、简介：

• static_cast是一个强制类型转换操作符。强制类型转换，也称为显式转换，C++中强制类型转换操作符有static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpert_cast四个。

• 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。

二、使用：

1. 编译器隐式执行的任何类型转换都可以由static_cast来完成，比如int与float、double与char、enum与int之间的转换等。

double a = 1.999;
int b = static_cast<double>(a); //相当于a = b ;

当编译器隐式执行类型转换时，大多数的编译器都会给出一个警告：

e:\vs 2010 projects\static_cast\static_cast\static_cast.cpp(11): warning C4244: “初始化”: 从“double”转换到“int”，可能丢失数据

使用static_cast可以明确告诉编译器，这种损失精度的转换是在知情的情况下进行的，也可以让阅读程序的其他程序员明确你转换的目的不是由于疏忽。
　　
把精度大的类型转换为精度小的类型，static_cast使用位截断进行处理。

2. 使用static_cast可以找回存放在void*指针中的值。

double a = 1.999;
void * vptr = & a;
double * dptr = static_cast<double*>(vptr);
cout<<*dptr<<endl;//输出1.999

3. static_cast也可以用在于基类与派生类指针或引用类型之间的转换。
   然而它不做运行时的检查，不如dynamic_cast安全。static_cast仅仅是依靠类型转换语句中提供的信息来进行转换，而dynamic_cast则会遍历整个类继承体系进行类型检查,因此dynamic_cast在执行效率上比static_cast要差一些。现在我们有父类与其派生类如下：

class ANIMAL
{
public:
    ANIMAL():_type("ANIMAL"){};
    virtual void OutPutname(){cout<<"ANIMAL";};
private:
    string _type ;
};
class DOG:public ANIMAL
{
public:
    DOG():_name("大黄"),_type("DOG"){};
    void OutPutname(){cout<<_name;};
    void OutPuttype(){cout<<_type;};
private:
    string _name ;
    string _type ;
};

此时我们进行派生类与基类类型指针的转换：注意！！！从下向上的转换是安全的，从上向下的转换不一定安全。

int main()
{
    //基类指针转为派生类指针,且该基类指针指向基类对象。
    ANIMAL * ani1 = new ANIMAL ;
    DOG * dog1 = static_cast<DOG*>(ani1);
    //dog1->OutPuttype();//错误，在ANIMAL类型指针不能调用方法OutPutType（）；在运行时出现错误。

    //基类指针转为派生类指针，且该基类指针指向派生类对象
    ANIMAL * ani3 = new DOG;
    DOG* dog3 = static_cast<DOG*>(ani3);
    dog3->OutPutname(); //正确

    //子类指针转为派生类指针
    DOG *dog2= new DOG;
    ANIMAL *ani2 = static_cast<DOG*>(dog2);
    ani2->OutPutname(); //正确，结果输出为大黄

    //
    system("pause");

}

4. static_cast可以把任何类型的表达式转换成void类型。
5. 另外，与const_cast相比，static_cast不能换掉变量的const属性，也包括volitale或者__unaligned属性。

总结：

• 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。

C++中static_cast和 reinterpret_cast的区别：

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<int>(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<int>(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。 i 也是指针，整型指针；一个明显的现象是在转换前后没有数位损失。