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C++中四种类型转换方式

2013年12月09日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2803字 ⁄ 字号 评论关闭

类型转换有c风格的,当然还有c++风格的。c风格的转换的格式很简单(TYPE)EXPRESSION,但是c风格的类型转换有不少的缺

点,有的时候用c风格的转换是不合适的,因为它可以在任意类型之间转换,比如你可以把一个指向const对象的指针转换成指向非

const对象的指针,把一个指向基类对象的指针转换成指向一个派生类对象的指针,这两种转换之间的差别是巨大的,但是传统的c

语言风格的类型转换没有区分这些。还有一个缺点就是,c风格的转换不容易查找,他由一个括号加上一个标识符组成,而这样的东

西在c++程序里一大堆。所以c++为了克服这些缺点,引进了4新的类型转换操作符,他们是1.static_cast  2.const_cast 

 3.dynamic_cast  4.reinterpret_cast.

1.static_cast

最常用的类型转换符,在正常状况下的类型转换,如把int转换为float,如:int i;float f; f=(float)i;或者

f=static_cast<float>(i);

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:

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expression的const、volitale、或者__unaligned属性。

2.const_cast

用于取出const属性,把const类型的指针变为非const类型的指针(这和mutable很像,mutable修饰也是去const属性),如:

const int *fun(int x,int y){}  

int *ptr=const_cast<int *>(fun(2.3))

用法:const_cast<type_id> (expression)

该运算符用来修改类型的const或mutable属性。除了const 或mutable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。

mutable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把它转换成一个非常量对象,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。

3.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。

该操作符用于运行时检查该转换是否类型安全,但只在多态类型时合法,即该类至少具有一个虚拟方法。dynamic_cast与

static_cast具有相同的基本语法,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。如:

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);    //compile 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。

4.reinterpret_cast

interpret是解释的意思,reinterpret即为重新解释,此标识符的意思即为数据的二进制形式重新解释,但是不改变其值。如:

int i;

char *ptr="hello freind!"; 

i=reinterpret_cast<int>(ptr);

用法:reinterpret_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。


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