c++类型转换

c++除了能使用c语言的强制类型转换外,还新增了四种强制类型转换:static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast,主要运用于继承关系类间的强制转化,语法为:

static_cast<new_type>      (expression)
dynamic_cast<new_type>     (expression) 
const_cast<new_type>       (expression) 
reinterpret_cast<new_type> (expression)

概要

const_cast:将对象的常量性移除,也是唯一有此能力的操作符。
dynamic_cast:用来执行安全的向下转型,执行代价高,执行速度慢
reinterpret_cast:意图执行低级转型,例如将一个int*转为一个int,除了低级代码以外很少见
static_cast:用来强迫隐式转换,例如将non-const对象转为const对象

优良的C++代码很少使用转型,但若要说完全摆脱又不太现实。

使用原则

  • 如果可以,尽量避免转型,特别是在注重效率的代码中避免使用dynamic_cast
  • 最好用新式C++类型转换

static_cast

static_cast相当于传统的C语言里的强制转换,该运算符把expression转换为new_type类型,用来强迫隐式转换,例如non-const对象转为const对象,编译时检查,用于非多态的转换,可以转换指针及其他,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(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。
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、volatile、或者__unaligned属性。

const_cast

const_cast,用于修改类型的const或volatile属性。

在C语言中,const限定符通常被用来限定变量,用于表示该变量的值不能被修改。
而const_cast则正是用于强制去掉这种不能被修改的常数特性,但需要特别注意的是const_cast不是用于去除变量的常量性,而是去除指向常数对象的指针或引用的常量性,其去除常量性的对象必须为指针或引用。

该运算符用来修改类型的const(唯一有此能力的C++-style转型操作符)或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, new_type和expression的类型是一样的。
①常量指针被转化成非常量的指针,并且仍然指向原来的对象;
②常量引用被转换成非常量的引用,并且仍然指向原来的对象;
③const_cast一般用于修改底指针。如const char *p形式。

举例转换如下:

const int g = 20;
int *h = const_cast<int*>(&g);//去掉const常量const属性

const int g = 20;
int &h = const_cast<int &>(g);//去掉const引用const属性

 const char *g = "hello";
char *h = const_cast<char *>(g);//去掉const指针const属性

static_cast和dynmaic_cast区别

C++中层次类型转换中两种:上行转换和下行转换
对于上行转换,static_cast和dynamic_cast效果一样,都安全;
对于下行转换:你必须确定要转换的数据确实是目标类型的数据,即需要注意要转换的父类类型指针是否真的指向子类对象,如果是,static_cast和dynamic_cast都能成功;如果不是static_cast能返回,但是不安全,可能会出现访问越界错误,而dynamic_cast在运行时类型检查过程中,判定该过程不能转换,返回NULL,会更安全。

另外要注意:dynamic_cast需要有虚函数,否则会编译出错;static_cast则没有这个限制。
这是因为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中,只有定义了虚函数的类才有虚函数表。

reference

[1] https://www.cnblogs.com/chenyangchun/p/6795923.html
[2] https://www.cnblogs.com/Allen-rg/p/6999360.html
[3] https://blog.csdn.net/qq_45786156/article/details/110438838
[4] https://developer.aliyun.com/article/568818

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