【初阶与进阶C++详解】第二十五篇：类型转换（static_cast+reinterpret_cast+const_cast+dynamic_cast+RTTI）

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一、C语言中的类型转换

在C语言中，如果赋值运算符左右两侧类型不同，或者形参与实参类型不匹配，或者返回值类型与接收返回值类型不一致时，就需要发生类型转化，C语言中总共有两种形式的类型转换：隐式类型转换和显式类型转换。

• 隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败
• 显式类型转化：需要用户自己处理

void Test ()
{
	int i = 10;
	// 隐式类型转换
	double d = i;
	printf("%d, %.3f\n" , i, d);
	int* ptr = &i;
	// 显示的强制类型转换
	int address = (int) ptr;
	printf("%x, %d\n" , ptr, address);
}

缺陷：

1. 隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
2. 显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰

二、C++强制类型转换

1.static_cast

static_cast用于相近类型之间的类型转换

int main()
{
	double d = 13.14;
 //静态转换：static_cast
	//支持任何隐式类型转换  但它不支持两个不相关的类型进行强制转换
	int a = static_cast<int>(d);
	cout<<a<<endl;
	return 0;
}

2.reinterpret_cast

reinterpret_cast用于不相近类型之间的类型转换

int main ()
{  

 int i = 10;
 //强制类型转换:reinterpret_cast
 //重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型
 int* pi = &i;
 int i2 = reinterpret_cast<int> (pi);
	return 0;
}

3.const_cast

const_cast常用于删除变量的const属性，即用于将const变量转为非const变量,方便赋值

int main ()
{  
	const int ci = 10;
	const int* pci = &ci;
	int* pci2 = const_cast<int*> (&ci);
	*pci2 = 20;
	cout << ci << endl;   //10
	cout << *pci2 << endl;//20
	cout << *pci << endl; //20
	cout << "adress" << endl;  //下面三个地址都一样 编译器做了优化
	cout << &ci << endl;   
	cout << pci2 << endl;
	cout << pci << endl; 
 return 0;
}    

4.dynamic_cast

dynamic_cast 用于将一个父类对象的指针转换为子类对象的指针或引用(动态转换)，只能用于含有虚函数的父类(非多态不能使用dynamic_cast)，规范向下转换，会检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回0

• 向上转型：子类对象指针->父类指针/引用(不需要转换，赋值兼容规则)
• 向下转型：父类对象指针->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

class A
{
public:
	virtual void f(){}
};

class B : public A
{};
void fun(A* pa)
{
	B* ptr = dynamic_cast<B*>(pa);
    //用下面这两个转换，A转B，B转B都会成功，但是不安全
	//B* ptr = reinterpret_cast(pa);
	//B* ptr = (B*)pa;

	if (ptr)
	{
		cout << "转换成功" << ptr << endl;
	}
	else
	{
		cout << "转换失败" << ptr << endl;
	}
}

int main()
{
	A a;
	B b;
	fun(&a);//转换失败00000000，子类转换成父类，可能导致越界，不安全所以失败
	fun(&b);//转换成功（某个地址）
	return 0;
}

5.explicit

explicit关键字阻止经过转换构造函数进行的隐式转换的发生

//explicit
class A
{
public:
	//explicit会阻止单参构造的隐式类型转换
 //编译器报错，不能从int类型转换到A类型
	explicit A(int a)
		:_a(a)
	{
		cout << "A(int a) " << endl;
	}
private:
	int _a;
};

int main()
{
	//explicit关键字会阻止单参构造函数进行的隐式转换
	A e = 10;
	return 0;
}

6.RTTI

RTTI：Run-time Type identification的简称，即：运行时类型识别。
C++通过以下方式来支持RTTI：

1. typeid运算符（返回的是类型的字符串typeid(对象).name()）
2. dynamic_cast运算符
3. decltype，获取对象具体类型

三、小结

• 去const属性用const_cast
• 基本类型转换用static_cast
• 多态类之间的类型转换用dynamic_cast
• 不同类型的指针类型转换用reinterpret_cast

强烈建议：避免使用强制类型转换

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