【C++】4种强制类型转换|static_cast|dynamic_cast|reinterpret_cast|const_cast---编辑中

目录

C-style cast

1)  static_cast(不带类型检查的转换--编译时)

2)  dynamic_cast(带类型检查的转换--运行时检查)

3)   reinterpret_cast(一种类型的转换为另一种类型--编译时)

4)   const_cast(设置或移除const属性--编译时)

static_cast和reinterpret_cast的区别

四种casting方法的典型用法示例

dynamic_cast 使用示例：

---

相关讨论贴：C++中4种强制类型转换使用得多吗？-CSDN论坛

static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast和const_cast之间的区别

C-style cast

C-style cast举例：

int i;
 double d;
 i = (int) d;

在简单的情况下，上面这种类型转换可以很好地工作，但在C++中往往还是不够的，为此ANSI-C++新标准定义的四个转换符，即

static_cast
dynamic_cast
reinterpret_cast
const_cast

同时在C++环境中，原先的C-Style的类型转换仍旧可以使用。

1)  static_cast(不带类型检查的转换--编译时)

    用法：static_cast (expression)
    说明：该运算符把expression转换为typeid类型，但没有运行时类型检查来确保转换的安全性。

用途：
    a) 用于类层次结构中基类和派生类之间指针或者引用的转换。
        up-casting (把派生类的指针或引用转换成基类的指针或者引用表示)是安全的；
        down-casting(把基类指针或引用转换成子类的指针或者引用)是不安全的。
    b) 用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，这种转换的安全性也要由开发人员来保证。
    c) 可以把空指针转换成目标类型的空指针(null pointer)。
    d) 把任何类型的表达式转换成void类型。
    注意： static_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

2)  dynamic_cast(带类型检查的转换--运行时检查)

    用法：dynamic_cast (expression)
    说明：该运算符把expression转换成typeid类型的对象。typeid必须是类的指针、类的引用或者void*。

如果typeid是类的指针类型， 那么expression也必须是指针，如果typeid是一个引用，那么expression也必须是一个引用。

一般情况下，dynamic_cast用于具有多态性的类(即有虚函数的类)的类型转换。

dynamic_cast依赖于RTTI信息，其次，在转换时，dynamic_cast会检查转换的source对象是否真的可以转换成target类型， 这种检查不是语法上的，而是真实情况的检查。先看RTTI相关部分，通常，许多编译器都是通过vtable找到对象的RTTI信息的，这也就意味着，如果基类没有虚方法，也就无法判断一个基类指针变量所指对象的真实类型，这时候，dynamic_cast只能 用来做安全的转换,例如从派生类指针转换成基类指针。而这种转换其实并不需要dynamic_cast参与。

也就是说,dynamic_cast是根据RTTI记载的信息来判断类型转换是否合法的。

用途：

主要用于类层次之间的up-casting和down-casting，还可以用于类之间的交叉转换。

在进行down-casting时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。

检测在运行时进行。如果被转换的指针不是一个被请求的有效完整的对象指针， 返回值为NULL。当用于多态类型时，它允许任意的隐式类型转换以及相反过程。不过，与static_cast不同，在后一种情况里
        (注：即隐式转 换的相反过程)，dynamic_cast会检查操作是否有效。也就是说，它会检查转换是否会返回一个被请求的有效的完整对象。

    注意：dynamic_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

3)   reinterpret_cast(一种类型的转换为另一种类型--编译时)

     用法：reinterpret_cast (expression)
     说明：转换一个指针为其他类型的指针，也允许将一个指针转换为整数类型，反之亦然。这个操作符能够在非相关的类型之间进行转换。操作结果只是简单的从一个指针到别的指针的值的二进制拷贝，在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换。这是一个强制转换。使用时有很大的风险，慎用之。
     注意：reinterpret_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

4)   const_cast(设置或移除const属性--编译时)

     用法：const_cast(expression)
     说明：这个类型操纵传递对象的const属性，或者是设置或者是移除。如：
           Class C{…}
           const C* a = new C;
           C* b = const_cast(a);
           如果将上面的const_cast转换成其他任何其他的转换，编译都不能通过，出错的信息大致如下：
           “…cannot convert from 'const class C *' to 'class C *'”。

static_cast和reinterpret_cast的区别

C++ primer第五章里写了编译器隐式执行任何类型转换都可由static_cast显式完成;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，被做为显式类型转换使用。比如：

int i;
float f = 166.71;
i = static_cast(f);

2、C++中的reinterpret_cast主要是将数据从一种类型的转换为另一种类型。将数据的二进制存在形式的重新解释。比如：此时结果，i的值为166。

int i;
char *p = "This is an example.";
i = reinterpret_cast(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。

四种casting方法的典型用法示例

下面的代码是四种casting方法的典型用法示例：

#include 
     using namespace std;
     class Base
     {
     public:
         int _base;
         virtual void printinfo()
         {
              cout << _base << endl;
         }
     };
     class Derived : public Base
     {
     public:
         int _derived;
         virtual void printinfo()
         {
              cout << _derived << endl;
         }
     };
     int main(void)
     {
         Base    b1;
         Derived d1;
         int    aInt    = 10;
         long   aLong   = 11;
         float  aFloat  = 11.11f;
         double aDouble = 12.12;
         Derived* pd = static_cast(&b1);       // down-casting 不安全
         Base*    pb = static_cast(&d1);          // up-casting   安全
         Derived& d = static_cast(b1);         // down-casting 不安全
         Base& b = static_cast(d1);               // up-casting   安全
         aInt = static_cast(aFloat);                // 基本数据类型转换
         void* sth = static_cast(&aDouble);       // 将double指针类型转换成void指针类型
         double* bDouble = static_cast(sth);    // 将void指针类型转换成double指针类型
         cout << *bDouble << endl;
         Base* pb1 = dynamic_cast(&d1);
         //Derived* pd1 = dynamic_cast(&b1);   // 编译时有warning，运行时出错
         int bInt = reinterpret_cast(pb1);          // 将地址或指针转换成整数
         cout << bInt << endl;
         pb1 = reinterpret_cast(bInt);            // 将整数转换成地址或指针
         int* cInt = reinterpret_cast(&aFloat);    // 这个转换的结果会出乎意料
         cout << (int)*cInt << endl;
         const Base* bBase = new Base();
         Base* cBase = const_cast(bBase);
         //Base* dBase = dynamic_cast(bBase);     // 不能通过编译
         //Base* eBase = static_cast(bBase);      // 不能通过编译
         //Base* fBase = reinterpret_cast(bBase); // 不能通过编译
         return 0;
    }

dynamic_cast 使用示例：

// testCast.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
using namespace std;

class CAnimal
{
public:
    virtual void eat() 
    {
        cout << "animal eat" << endl;
    }

};

class CDog : public CAnimal
{
public:
    void eat()
    {
        cout << "dog eat" << endl;
    }

    void playBone()
    {
        cout << "dog play bone" << endl;
    }
};

class CCat : public CAnimal
{
public:
    void eat()
    {
        cout << "cat eat" << endl;
    }

    void playBall()
    {
        cout << "cat play ball" << endl;
    }
};

int main()
{
    vector vecAnimalList;
    CAnimal* pAnimal = new CDog();
    vecAnimalList.push_back(pAnimal);

    pAnimal = new CDog();
    vecAnimalList.push_back(pAnimal);

    pAnimal = new CCat();
    vecAnimalList.push_back(pAnimal);

    pAnimal = new CCat();
    vecAnimalList.push_back(pAnimal);

    for (int nIdx = 0; nIdx < vecAnimalList.size(); ++nIdx)
    {
        vecAnimalList[nIdx]->eat();

        CDog* pDog = dynamic_cast(vecAnimalList[nIdx]);
        if (nullptr != pDog)
        {
            pDog->playBone();
        }
        else
        {
            CCat* pCat = dynamic_cast(vecAnimalList[nIdx]);
            if (nullptr != pCat)
            {
                pCat->playBall();
            }
            else
            {
                cout << "error type" << endl;
            }
        }
    }



    return 0;
}

C++强制类型转换运算符(static_cast、reinterpret_cast、const_cast和dynamic_cast)