C++进阶1：xxx_cast类型转换

类型转换

隐式类型转换
显式类型转换

语法

xxx_cast <类型> (表达式)

1、static_cast

用于非多态类型之间的转换，不提供运行时的检查来确保转换的安全性。
主要有如下：
（1）基本数据类型转换
（2）int转换成enum
（3）基类和子类之间指针和引用的转换
上行转换：把子类的指针或引用转换成父类，这种转换是安全的（通常使用默认转换）。
下行转换：把父类的指针或引用转换成子类，这种转换是不安全的，也需要程序员来保证（通常使用dynamic_cast）。

1.1 基本数据类型转换

（1）int转换成char

int n = 97;
cout << n << '\t' << (char)n << '\t' << static_cast<char>(n) << endl;

（2）int转换成float

int n = 1;
cout << n/2 << '\t' << (float)n/2 << '\t' << static_cast<float>(n)/2 << endl;

1.2 int转换成enmu

enum Week{
   
   SUN,MON,TUE,WED,THU,FRI,SAT
};
Week day = 0;

编译上述代码出现如下错误：

g++编译错误：error: invalid conversion from ‘int’ to ‘Week’
clang++编译错误：error: cannot initialize a variable of type 'const Week' with an rvalue of type 'int'

把代码Week day = 0;改为Week day = static_cast(0);可以消除上面的错误。

1.3 基类和子类之间指针和引用的转换

已知存在继承关系的两个类Base和Derive

class Base{
   
public:
    void Print(){
   cout << "Base" << endl;}
};
class Derive:public Base{
   
public:
    void Print(){
   cout << "Derive" << endl;}
};

（1）上行转换

// 对象
Derive d;
Base b = static_cast<Base>(d);
b.Print();

// 引用
Base& fb = static_cast<Base&>(d);
fb.Print();

// 指针
Base* pb = static_cast<Base*>(new Derive);
pb->Print();

通常使用隐式转换

// 对象
Derive d;
Base b = d;
b.Print();

// 引用
Base& fb = d;
fb.Print();

// 指针
Base* pb = new Derive;
pb->Print();

（2）下行转换

这种转换不安全，通常使用dynamic_cast。

1.4 指针/引用转换

void指针转换成目标类型的指针，这种转换是不安全的，也需要程序员来保证；
如下代码编译出错，因为不能把void*转换成其他具体指针。

void* pd = new Derive;
Base* pb = pd; //  error: invalid conversion from ‘void*’ to ‘Base*’
pb->Print();

把Base pb = pd;改为Base pb = static_cast(pd);，可以解决上述编译错误。**

2、const_cast

2.1 常见错误

常量赋值给非常量时，会出现下面编译错误。

const int a = 10;

// 指针
const int* cp = &a;
int* p = cp;// error: invalid conversion from ‘const int*’ to ‘int*’

// 引用
const int& cf = a;
int& f = cf;// error: binding ‘const int’ to reference of type ‘int&’ discards qualifiers

2.2 const_cast作用

const_cast主要作用是移除类型的const属性。
（1）常量指针被转化成非常量指针，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一般用于修改底指针，如const char* p形式

const int a = 10;

// 指针
const int* cp = &a;
int* p = const_cast<int*>(cp);

// 引用
const int& cf = a;
int& f = const_cast<int&>(cf);

2.3 注意

（1）const_cast<>在<>中通常只用指针或者引用类型。
（2）基本类型常量，因为存在常量展开的情况，const_cast<>并不会改变后面的值。

const int a = 10;
cout << "a:" << a << endl;
const_cast<int&>(a) = 11; // 已经改变a所在内存的值
cout << "a:" << a << endl; // 常量展开，看不到改变
cout << "*(&a)" << *(&a) << endl; // 直接访问内存可以看到改变 
int *p = &a;
cout << "*p:" << *p << endl; // 直接访问内存可以看到改变

2.4 在const成员函数中修改成员变量

（1）通常在const成员函数中是不能修改成员变量。
（2）在const函数中this指针是const类型，所以所有成员不能被直接改变。
例如：
提供一个打印出Set/Get次数的功能

#include 
using namespace std;

class Integer{
   
    int n;
    int setter;
    int getter;
public:
    Intege