【北上广深杭大厂编程面试题】C++篇...这里介绍C++四种强制类型转换有哪些？（一）

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前言

C++ 提供了 四种强制类型转换，它们各自有不同的用途和语法。它们是：

1. static_cast
2. dynamic_cast
3. const_cast
4. reinterpret_cast

每种转换都用于不同的场景，并具有不同的行为和限制。接下来，我将逐一详细解释每种类型转换的用法和适用场景。

1. static_cast

用途：

• static_cast 用于进行类型转换，通常用于转换两个相关类型之间的转换。它适用于转换类层次结构中的基类和派生类之间的指针或引用，或简单的基本数据类型之间的转换。

特点：

• 主要用于转换在编译时已知的类型，且没有运行时类型检查。
• 不能用于类层次结构中的多态类型（除非是指针或引用的转换）。
• 不能用于将 const 或 volatile 去除（使用 const_cast）。

例子：

#include 

class Base {
public:
    virtual void show() { std::cout << "Base class" << std::endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() override { std::cout << "Derived class" << std::endl; }
};

int main() {
    Base* base = new Derived;
    // static_cast 用于将基类指针转换为派生类指针
    Derived* derived = static_cast<Derived*>(base);
    derived->show();  // 输出 "Derived class"
    delete base;
    return 0;
}

2. dynamic_cast

用途：

• dynamic_cast 主要用于处理 多态类型（即存在虚函数的类）之间的转换。它用于执行运行时类型检查，适用于将基类指针或引用转换为派生类指针或引用。

特点：

• 用于多态类类型的转换，确保安全的类型转换。
• 如果转换不成功，dynamic_cast 会返回 nullptr（对于指针类型）或抛出 std::bad_cast 异常（对于引用类型）。
• 只能用于 指针 或 引用 类型的转换。

例子：

#include 
#include 

class Base {
public:
    virtual ~Base() {}  // 必须有虚析构函数
    virtual void show() { std::cout << "Base class" << std::endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
    void show() override { std::cout << "Derived class" << std::endl; }
};

int main() {
    Base* base = new Derived;
    // dynamic_cast 用于安全转换
    Derived* derived = dynamic_cast<Derived*>(base);
    if (derived) {
        derived->show();  // 输出 "Derived class"
    } else {
        std::cout << "Conversion failed." << std::endl;
    }

    Base* base2 = new Base;
    // 这里转换失败
    Derived* derived2 = dynamic_cast<Derived*>(base2);
    if (!derived2) {
        std::cout << "Conversion failed." << std::endl;  // 输出 "Conversion failed."
    }
    delete base;
    delete base2;
    return 0;
}

注意：

• dynamic_cast 需要多态类（即有虚函数），否则编译时会报错。
• 适用于安全地进行向下转换（基类指针/引用转换为派生类指针/引用）。

下节请参考：【北上广深杭大厂编程面试题】C++篇…这里介绍C++四种强制类型转换有哪些？（二）