C++中的类型转换操作符

一、四种标准C++的类型转换符

四个转换符使用方法是相同的语法格式：cast-name<Type>(expression)，Type是被转换值expression的目标类型。

1. dynamic_cast：动态类型转换，一般用在父类和子类指针或应用的互相转化；
2. static_cast：静态类型转换，一般是普通数据类型转换(如int m=static_cast<int>(3.14))；
3. reinterpret_cast：重新解释类型转换，很像c的一般类型转换操作；
4. const_cast：常量类型转换，是把cosnt或volatile属性去掉。

二、static_cast

1. 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。
2. 注意：static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。

三、dynamic_cast
        主要用于执行“安全的向下转型（safe down casting）”，也就是说，要确定一个对象是否是一个继承体系中的一个特定类型。
1. 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。

　　向上转换，比较安全，不再举例。

　　向void*转换
　　如果 type-id 是一个 void* ，运行时检查将决定表达式的实际类型。结果是一个到 expression 指向的完整对象。例如：

class A { ... };class B { ... };void f(){　　A* pa = new A;　　B* pb = new B;　　void* pv = dynamic_cast< void* >(pa);　　// pv指向一个 A 类型的对象　　...　　pv = dynamic_cast<void*>(pb);　　// pv 指向一个 B 类型的对象}

　　向下转换
　　如果 type-id 不是 void* ，运行时检查指向expression 的对象能否转换为指向 type-id 类型的对象。
　　如果 expression 类型是 type-id 的基类，运行时检查是否expression 实际是一个指向 type-id 类型的完整对象，如果是，结果返回指向 type-id 类型的完整对象，否则返回 NULL 。例如：

class B { ... };class D : public B { ... };void f(){　　B* pb = new D; // unclear but ok　　B* pb2 = new B;　　// 判断一个基类指针指向的对象是否是一个指定子类型　　D* pd = dynamic_cast< D* >(pb); //ok: pb实际指向 D, 返回D*　　D* pd2 = dynamic_cast< D* >(pb2); // pb2实际指向 B 而不是 D,转换失败， pd2 是 NULL　　...}

四、.reinpreter_cast
1. 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）。

五、const_cast
1. 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。
2. 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。