C++运算符之类型转换

一、const_cast：只影响类型修饰符const,volatile

用法：const_cast<type_id>(expression)

    该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const或volatile修饰之外，type_id和expression的类型是一样的。

• 常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；
• 常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；
• 常量对象被转换成非常量对象。

二、static_cast：

• 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。
• 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。
• 把空指针转换成目标类型的空指针。
• 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、volatile、或者__unaligned属性。

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。

三、reinterpret_cast：

• 操作符修改了操作数类型,但仅仅是重新解释了给出的对象的比特模型而没有进行二进制转换。
• 所有映射中最危险的
• static_cast和reinterpret_cast的区别主要在于多重继承，比如

 

classA { public: int m_a;};

classB { public: int m_b;};

classC : public A, public B {};

 

那么对于以下代码：

 

C c;

printf("%p,%p, %p\r\n", &c,             

                        reinterpret_cast<B*>(&c),

                        static_cast<B*>(&c)  );

 

前两个的输出值是相同的，最后一个则会在原基础上偏移4个字节，这是因为static_cast计算了父子类指针转换的偏移量，并将之转换到正确的地址（c里面有m_a, m_b，转换为B*指针后指到m_b处），而reinterpret_cast却不会做这一层转换。

四、dynamic_cast：

 

• dynamic_cast运算符可以在执行期决定真正的类型。如果downcast是安全的（也就说，如果基类指针或者引用确实指向一个派生类对象）这个运算符会传回适当转型过的指针。如果downcast不安全，这个运算符会传回空指针（也就是说，基类指针或者引用没有指向一个派生类对象）。
• 在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的；在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。
• 进行向下类型转换时，必须是一个指向带有虚函数的类类型的指针。这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息，而这个信息存储在类的虚函数表，只有定义了虚函数的类才有虚函数表。
• 使用dynamic_cast要付出显著地运行开销和内存开销。 

可以参考下面这个例子进行理解：

 

Base b;

00291A8B  lea         ecx,[b]  

00291A8E  call        Base::Base (291131h)  

Base* pb = NULL;

00291A93  mov         dword ptr [pb],0  



Derived d;

00291A9A  lea         ecx,[d]  

00291A9D  call        Derived::Derived (2911C7h)  

Derived* pd = NULL;

00291AA2  mov         dword ptr [pd],0  



pb = &d;

00291AA9  lea         eax,[d]  

00291AAC  mov         dword ptr [pb],eax  

pd = static_cast<Derived*>(pb);

00291AAF  mov         eax,dword ptr [pb]  

00291AB2  mov         dword ptr [pd],eax  



pd = dynamic_cast<Derived*>(pb);

00291AB5  push        0  

00291AB7  push        offset Derived `RTTI Type Descriptor' (29A018h)  

00291ABC  push        offset Base `RTTI Type Descriptor' (29A000h)  

00291AC1  push        0  

00291AC3  mov         eax,dword ptr [pb]  

00291AC6  push        eax  

00291AC7  call        @ILT+640(___RTDynamicCast) (291285h)  

00291ACC  add         esp,14h  

00291ACF  mov         dword ptr [pd],eax