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。它拥有与C转换相同的威力与意义，以及相同的限制。例如，不能用static_cast将一个struct转型为int，或将一个double转型为pointer。

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。
• 最常用的用途是转换“函数指针”类型，例如：

typedef void (*FuncPtr)();

int doSomething();

FuncPtr funcPtr = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething);

• 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失败，这个运算符会传回空指针（当转型对象是指针时）或一个exception（当转型对象是引用时）。
• 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