c++的4中类型转换操作符(static_cast,reinterpret_cast,dynamic_cast,const_cast),RTTI

目录

引入

介绍

static_cast

介绍

使用

reinterpret_cast

介绍

使用

const_cast

介绍

使用

dynamic_cast

介绍

使用

RTTI(运行时确定类型)

介绍

typeid运算符

dynamic_cast运算符

type_info类

---

引入

• 原本在c中,我们就已经接触到了很多类型转换 -- 隐式类型转换和显式类型转换
• 隐式 -- 可能会导致精度缺失/代码变得不明确/不同编译器对隐式类型转换的处理方式可能有所不同,还可能会导致一些坑:
• 
• 当pos=0时,end会在while中被提升为size_t类型,导致end=0时,依然可以进入循环,然后-1,最后导致无限循环

• 显式 -- 格式只有一种,(类型)被转换的对象,观看起来不够清晰

• 所以,c++为了加强类型转换的可视性,也为了避免一些坑,就引入了4种命名的强制类型转换操作符,每个都有自己的用途

介绍

static_cast

介绍

• 用于执行最常见的类型转换，如数值类型之间的转换，以及基类指针向派生类指针的转换(也就是相近类型之间的转换)
• 是一种相对安全的类型转换，但需要程序员保证转换的安全性

使用

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

void test1() {
	int a = 0;
	double b = static_cast(a);

	A* pa = new B;
	B* pb = static_cast(pa);
}

• 虽然很离谱,但static确实可以完成基类的指针/引用向派生类的转换
• 但其实是不安全的,原本是指向基类对象的,却让他强行指向派生类,那访问[超出原来部分的空间]依然是非法的

像这样属于是不相似类型之间进行转换,是不允许的

 

reinterpret_cast

介绍

• 可以用于转换不相似类型
• 具有非常低级别的特性，它不执行任何类型检查或安全性检查
• 

使用

很离谱的是,相近类型的它转换不了:

const_cast

介绍

• 专门用于去除[指向const对象的指针/引用]的const属性的一种转换操作符
• 转换后的类型必须也是指针/引用

使用

void modifyValue(int& value) {
	value = 100;
}

class MyClass {
public:
	void nonConstFunction() {}
};

void test3() {
	const int a = 42;
	int& aa = const_cast(a);

	const int b = 42;
	modifyValue(const_cast(b)); //可以修改b的值(注意必须是以引用传入的函数)
	cout << b << endl;

	const MyClass obj;
	const_cast(obj).nonConstFunction();//可以调用普通成员函数
}

dynamic_cast

介绍

• 主要用于在继承关系中进行安全的向下转型(也就是父转子)
• 提供了在运行时检查和执行类型转换的功能，以确保转换的安全性

使用

• 必须父类要有一个虚函数
• 必须保证这个父类指针/引用 实际上 是指向子类对象的(也就是让他恢复之前的指向)
• 如果转换失败,返回0

• class A
  {
  public:
  	virtual void f() {}
  };
  class B : public A
  {};
  
  void func(A* pa)
  {
  	// dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回
  	B* pb1 = static_cast(pa);
  	B* pb2 = dynamic_cast(pa);
  	cout << "pb1:" << pb1 << endl;
  	cout << "pb2:" << pb2 << endl;
  }
  void test4() {
  	A a;
  	B b;
  	func(&a);
  	func(&b);
  }

• 
• 这里传入指向父类的指针时,static_cast可以完成向子类的转换,但dynamic_cast不行
• 而如果是原本指向子类的父类指针,dynamic_cast就可以了

RTTI(运行时确定类型)

介绍

RTTI 允许程序在运行时确定对象的实际类型，在处理多态继承关系和基类指针/引用时非常有用

RTTI 主要通过以下两个运算符和一个类来实现：

typeid运算符

• 用于获取对象的类型信息,它返回一个type_info对象,该对象包含有关类型的信息
• 主要用于检查对象的类型和进行类型比较

dynamic_cast运算符

它检查对象的实际类型，并根据类型信息执行类型转换

type_info类

通过typeid获得,用于存储类型信息