关于强制类型转换的问题,很多书都讨论过,写的最详细的是C++ 之父的《C++的设计和演化》。最好的解决方法就是不要使用C风格的强制类型转换,而是使用标准C++的类型转换符:static_cast, dynamic_cast。标准C++中有四个类型转换符:static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和 const_cast。下面对它们一一进行介绍。
I. static_cast
例如,假设你想把一个int转换成double,以便让包含int类型变量的表达式产生出浮点数值的结果。如果用C风格的类型转换,你能这样写:
int firstNumber, secondNumber;
...
double result = ((double)firstNumber)/secondNumber;
用法:static_cast < type-id > ( expression )
double result = static_cast <double> (firstNumber)/secondNumber;
该运算符把expression转换为type-id类型,但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。它主要有如下几种用法:
①用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。
进行上行转换(把子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子类表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。
②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。
③把空指针转换成目标类型的空指针。
④把任何类型的表达式转换成void类型。
它也有功能上限制。例如,你不能用static_cast象用C风格的类型转换一样把struct转换成int类型或者把double类型转换成指针类型,另外,static_cast不能从表达式中去除const属性,因为另一个新的类型转换操作符const_cast有这样的功能。
注意:static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。
IV. const_cast
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。
Voiatile和const类试。举如下一例:
class B{
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const B b1;
b1.m_iNum = 100; //comile error
B b2 = const_cast<B>(b1);
b2. m_iNum = 200; //fine
}
上面的代码编译时会报错,因为b1是一个常量对象,不能对它进行改变;使用const_cast把它转换成一个常量对象,就可以对它的数据成员任意改变。注意:b1和b2是两个不同的对象。
class Widget { ... };
class SpecialWidget: public Widget { ... };
void update(SpecialWidget *psw);
SpecialWidget sw; // sw 是一个非const 对象
const SpecialWidget& csw = sw; // csw 是sw的一个引用
// 它是一个const 对象
update(&csw); // 错误!不能传递一个const SpecialWidget* 变量
// 给一个处理SpecialWidget*类型变量的函数
update(const_cast <SpecialWidget*> (&csw));
// 正确,csw的const被显示地转换掉(
// csw和sw两个变量值在update
// 函数中能被更新)
update((SpecialWidget*)&csw);
// 同上,但用了一个更难识别
// 的C风格的类型转换
Widget *pw = new SpecialWidget;
update(pw); // 错误!pw的类型是Widget*,但是
// update函数处理的是SpecialWidget*类型
update(const_cast <SpecialWidget*> (pw));
// 错误!const_cast仅能被用在影响
// constness or volatileness的地方上。
// 不能用在向继承子类进行类型转换。
到目前为止,const_cast最普通的用途就是转换掉对象的const属性.
class widget{};
class subwidget:public widget{};
void update(subwidget *w)
{}
void update1(widget *w)
{}
int main(int argc, char *argv[])
{
subwidget sget;
const subwidget &wsget=sget;//非const对象可以赋给const 引用
update(const_cast<subwidget*>(&wsget));//注意&wsget 需要加上括号,const_cast将const属性被转换掉
widget *w=new subwidget();
// update(w); 错误 参数复制时,要复制的是子类,给的却是父类
update1(new widget()); //可以自动向上转换
return 0;
}
原因是,我们可能调用了一个参数不是const的函数,而我们要传进去的实际参数确实const的,但是我们知道这个函数是不会对参数做修改的。于是我们就需要使用const_cast去除const限定,以便函数能够接受这个实际参数。
void Printer (int* val,string seperator = "\n")
{
cout << val<< seperator;
}
int main(void)
{
const int consatant = 20;
//Printer(consatant);//Error: invalid conversion from 'int' to 'int*'
Printer(const_cast<int *>(&consatant));
return 0;
}
出现这种情况的原因,可能是我们所调用的方法是别人写的。还有一种我能想到的原因,是出现在const对象想调用自身的非const方法的时候。
我们定义了一个非const的变量,但用带const限定的指针去指向它,在某一处我们突然又想修改了,可是我们手上只有指针,这时候我们可以去const来修改了。