C++四种强制类型转换符功能以及用法总结（dynamic_cast，const_cast，static_cast，reinterpret_cast）

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。

一、指向常量的指针被转化成指向非常量的指针，并且仍然指向原来的对象；

二、指向常量的引用被转换成指向非常量的引用，并且仍然指向原来的对象；

Voiatile和const类似。举如下一例：

class B

{

public:

int m_iNum;

B() {}

};

void foo()

{

const B b1;

//b1.m_iNum = 100; //compile error

/* 可以做如下转换，体现出转换为指针类型 */

B *b2 = const_cast<B*>(&b1);

/* 或者左侧也可以用引用类型，如果对b3或b4的数据成员做改变，就是对b1的值在做改变 */

B &b3 = const_cast<B&>(b1);

b2 -> m_iNum = 200; //fine

b3.m_iNum = 300;//fine

}

int main()

{

foo();

return 0;

}

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可以返回一个指向非常量的指针（或引用）指向b1，就可以通过该指针（或引用）对它的数据成员任意改变。

reinterpret_cast是C++里的强制类型转换符。

操作符修改了操作数类型,但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。

例如：int *n= new int ;

double *d=reinterpret_cast<double*> (n);

在进行计算以后, d 包含无用值. 这是因为 reinterpret_cast 仅仅是复制 n 的比特位到 d, 没有进行必要的分析。

reinterpret_cast：

static_cast和reinterpret_cast的区别主要在于多重继承，比如

class A

{

public:

int m_a;

};

class B

{

public:

int m_b;

};

class C : public A, public B {};

那么对于以下代码：

C c;

printf("%p, %p, %p", &c, reinterpret_cast<B*>(&c), static_cast <B*>(&c));

前两个的输出值是相同的，最后一个则会在原基础上偏移4个字节，这是因为static_cast计算了父子类指针转换的偏移量，并将之转换到正确的地址（c里面有m_a,m_b，转换为B*指针后指到m_b处），而reinterpret_cast却不会做这一层转换。

因此, 你需要谨慎使用 reinterpret_cast.

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：

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。

C++中static_cast和reinterpret_cast的区别

C++primer第五章里写了编译器隐式执行任何类型转换都可由static_cast显示完成;reinterpret_cast通常为操作数的位模式提供较低层的重新解释

1、C++中的static_cast执行非多态的转换，用于代替C中通常的转换操作。因此，被做为隐式类型转换使用。比如：

int i;

float f = 166.71;

i = static_cast<int>(f);

此时结果，i的值为166。

2、C++中的reinterpret_cast主要是将数据从一种类型的转换为另一种类型。所谓“通常为操作数的位模式提供较低层的重新解释”也就是说将数据以二进制存在形式的重新解释。比如：

int i;

char *p = "This is an example.";

i = reinterpret_cast<int>(p);

此时结果，i与p的值是完全相同的。reinterpret_cast的作用是说将指针p的值以二进制（位模式）的方式被解释为整型，并赋给i，//i 也是指针，整型指针；一个明显的现象是在转换前后没有数位损失。

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运算符可以在执行期决定真正的类型。如果downcast是安全的（也就说，如果基类指针或者引用确实指向一个派生类对象）这个运算符会传回适当转型过的指针。如果downcast不安全，这个运算符会传回空指针（也就是说，基类指针或者引用没有指向一个派生类对象）。

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。

dynamic_cast

可以將基类的指针或引用，转换为派生类的指针或引用

B要有虚函数，否则会编译出错；static_cast则没有这个限制。

B中需要检测有虚函数的原因：类中存在虚函数，就说明它有想要让基类指针或引用指向派生类对象的情况，此时转换才有意义。

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。