标准C++的类型转换符:static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast和const_cast(转载)

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C 风格(C-style)强制转型如下:
(T) exdivssion // cast exdivssion to be of type T
函数风格(Function-style)强制转型使用这样的语法:
T(exdivssion) // cast exdivssion to be of type T
 
这两种形式之间没有本质上的不同,它纯粹就是一个把括号放在哪的问题。我把这两种形式称为旧风格(old-style)的强制转型。
使用标准C++的类型转换符: static_cast、dynamic_cast、reinterdivt_cast、和const_cast。
3.1  static_cast
用法: static_cast < type-id > ( exdivssion ) 
该运算符把exdivssion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。
注意: static_cast不能转换掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned属性。

3.2 dynamic_cast
用法:dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
该运算符把exdivssion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exdivssion也必须是一个指针,如果type-id是一个引用,那么exdivssion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(pb);
D *pd2 = dynamic_cast(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)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(pb); //compile error
D *pd2 = dynamic_cast(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。

3.3 reindivter_cast
用法:reindivter_cast (exdivssion)
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。
3.4 const_cast 
用法:const_cast (exdivssion)
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exdivssion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 (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。
 
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== dynamic_cast .vs. static_cast 
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class B { ... }; 
class D : public B { ... }; 

void f(B* pb) 
{
D* pd1 = dynamic_cast(pb);
D* pd2 = static_cast(pb); 


If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0. 

If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object. 

dynamic_cast 可用于继承体系中的向下转型,即将基类指针转换为派生类指针,比 static_cast 更严格更安全。 dynamic_cast 在执行效率上比 static_cast 要差一些,但 static_cast 在更宽上范围内可以完成映射,这种不加限制的映射伴随着不安全性。 static_cast 覆盖的变换类型除类层次的静态导航以外,还包括无映射变换、窄化变换 ( 这种变换会导致对象切片 , 丢失信息 ) 、用 VOID* 的强制变换、隐式类型变换等 ... 


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== static_cast .vs. reinterdivt_cast 
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reinterdivt_cast 是为了映射到一个完全不同类型的意思,这个关键词在我们需要把类型映射回原有类型时用到它。我们映射到的类型仅仅是为了故弄玄虚和其他目的,这是所有映射中最危险的。 ( 这句话是 C++ 编程思想中的原话 )
static_cast    reinterdivt_cast  操作符修改了操作数类型。它们不是互逆的;  static_cast  在编译时使用类型信息执行转换,在转换执行必要的检测 ( 诸如指针越界计算 类型检查 ).  其操作数相对是安全的。另一方面; reinterdivt_cast   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,   例子如下:

int n=9; double d=static_cast < double > (n); 

上面的例子中 我们将一个变量从  int  转换到  double   这些类型的二进制表达式是不同的。   要将整数  9  转换到   双精度整数 9 static_cast   需要正确地为双精度整数  d  补足比特位。其结果为  9.0 。而 reinterdivt_cast  的行为却不同

int n=9;
double d=reinterdivt_cast (n);
 
这次 结果有所不同 在进行计算以后 , d  包含无用值 这是因为  reinterdivt_cast  仅仅是复制  n  的比特位到  d,  没有进行必要的分析

因此 你需要谨慎使用  reinterdivt_cast.

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