(转)C++强制类型转换

 

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 。

static_cast

用法： static_cast < type-id > ( expression )

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：

·                               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。

·                               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 、 volitale 、或者 __unaligned 属性。

dynamic_cast

用法： dynamic_cast < type-id > ( expression )

该 运算符把 expression 转换 成 type-id 类 型的 对 象。 Type-id 必 须 是 类 的指 针 、 类 的引用或者 void * ；如果 type-id 是 类 指 针类 型，那 么 expression 也必 须 是一个指 针 ，如果 type-id 是一个引用，那 么 expression 也必 须 是一个引用。

dynamic_cast 主要用于 类层 次 间 的上行 转换 和下行 转换 ， 还 可以用于 类 之 间 的交叉 转换 。

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。

class B{

public:

int m_iNum;

virtual void foo();

};

class D:public B{

public:

char *m_szName[100];

};



void func(B *pb){

D *pd1 = static_cast<D *>(pb);

D *pd2 = dynamic_cast<D *>(pb);

}

在上面的代 码 段中，如果 pb 指向一个 D 类 型的 对 象， pd1 和 pd2 是一 样 的，并且 对这 两个指 针执 行 D 类 型的任何操作都是安全的；但是，如果 pb 指向的是一个 B 类 型的 对 象，那 么 pd1 将是一个指向 该对 象的指 针 ， 对 它 进 行 D 类 型的操作将是不安全的（如 访问 m_szName ），而 pd2 将是一个空指 针 。另外要注意： B 要有虚函数，否 则 会 编译 出 错 ； static_cast 则 没有 这 个限制。 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（ 关 于虚函数表的概念， 详细 可 见 <Inside c++ object model> ）中，只有定 义 了虚函数的 类 才有虚函数表，没有定 义 虚函数的 类 是没有虚函数表的。

另外， dynamic_cast 还 支持交叉 转换 （ cross cast ）。如下代 码 所示。

class A{

public:

int m_iNum;

virtual void f(){}

};



class B:public A{

};



class D:public A{

};



void foo(){

B *pb = new B;

pb->m_iNum = 100;

D *pd1 = static_cast<D *>(pb); //copile error

D *pd2 = dynamic_cast<D *>(pb); //pd2 is NULL

delete pb;

}

在函数 foo 中，使用 static_cast 进 行 转换 是不被允 许 的，将在 编译时 出 错 ；而使用 dynamic_cast 的 转换则 是允 许 的， 结 果是空指 针 。

reinpreter_cast

用法： reinpreter_cast <type-id> (expression)

type-id 必 须 是一个指 针 、引用、算 术类 型、函数指 针 或者成 员 指 针 。 它可以把一个指 针转换 成一个整数，也可以把一个整数 转换 成一个指 针 （先把一个指 针转换 成一个整数，在把 该 整数 转换 成原 类 型的指 针 ， 还 可以得到原先的指 针值 ）。

该 运算符的用法比 较 多。

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 。