C++ 强制类型转换

【知识点】reinterpret_cast

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。

　　因此, 需要谨慎使用reinterpret_cast.

　　并且：reinterpret_cast只能在指针之间转换。

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== static_cast .vs.reinterpret_cast

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reinterpret_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 和reinterpret_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；reinterpret_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; doubled=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reinterpret_cast的行为却不同:

int n=9;

doubled=reinterpret_cast<double & > (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reinterpret_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reinterpret_cast.

【知识点】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。

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<Insidec++ 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。

 

【知识点】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。

　　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：

classB{

public:

intm_iNum;

}

voidfoo(){

constB 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。

【知识点】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。

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：

inti;

floatf = 166.7f;

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：

inti;

char*p = "This is a 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，一个明显的现象是在转换前后没有数位损失。