C++中四种强制类型转换

来源：互联网发布：冰川远征网络剑仙编辑：程序博客网时间：2024/06/13 21:19

将一种类型转换为另一种类型，转换后的变量，它的内部数据存储方式也随之发生改变，c++有四个显示的类型转换函数，reinterpret_cast，const_cast,static_cast,dynamic_cast.前面三个是在编译期间实现转换的，最后一个是在运行时实现转换，还可返回转换成功与否标志。

转换函数的原型如下：

reinterpret_cast<new_type>(expression)

const_cast<new_type>(expression)

static_cast<new_type>(expression)

dynamic_cast<new_type>(expression)

将expression表达式的值转换为new_type类型的值。

static_cast：

用于基本类型和具有继承关系的类型之间的转换。会改变变量的内部表示方式。继承类和基类的指针可以相互转换，继承类可转换为基类，不可转化基本类型的指针，基类不可转换为继承类。下面分别谈谈static_cast的几种常见用法。

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。

例如：

[cpp] view plaincopy
class A{};  
  
class B:public A  
{};  
  
/*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。*/  
 A * pointer_a;  
 B b;  
 pointer_a=static_cast<A *>(&b);  

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。

例如：

[cpp] view plaincopy
/*基本类型之间的强制转化*/  
int i;  
float f=1.2f;  
i=static_cast<int>(f);  

③把空指针转换成目标类型的空指针。

例如：

[cpp] view plaincopy
/*把空指针转换成目标类型的空指针*/  
void * vp;  
char * cp=static_cast<char *>(vp);  

reinterpret_cast：

将一个类型的指针转换为另一个类型的指针，不修改指针变量值数据存放格式，只在编译时重新解释指针的类型。不能用于非指针类型的转换。还可将一个指针值转换为整型数。即expression必须是个指针类型。不能将const指针转换为void*指针。

例如：

[cpp] view plaincopy
/*reinterpret_cast主要是将数据从一种指针类型的转换为另一种指针类型。*/  
char * cp;  
int * ip;  
ip=reinterpret_cast<int *>(cp);  

const_cast：

去除指针变量的常量属性，将它转换为一个对应指针类型的普通变量。也可将一个非常量的指针变量转换为一个常指针变量。不能将非指针的常量变为普通变量。下面分别谈谈const_cast的几种常见用法。

①常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；

例如：

[cpp] view plaincopy
const char * const_cp;  
char * nonconst_cp=const_cast<char *>(const_cp);  

②常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；

例如：

[cpp] view plaincopy
const int const_var=10;  
int &var=const_cast<int&>(const_var);  

③常量对象被转换成非常量对象。

例如：

[cpp] view plaincopy
class A  
{  
public:  
    int a;  
    A(int value):a(value){}//构造函数  
};  
  
int main()  
{  
    const A const_a(10);  
    A & nonconst_a=const_cast<A &>(const_a);  
        nonconst_a.a=20;  
        cout<<"The value of const_a.a is: "<<const_a.a<<endl;  
        return 0;  
}  

注意：任何尝试通过const_cast去修改一个const常量值的操纵都是徒劳的。

例如：

[cpp] view plaincopy
int a=34;  
const int * pcint=&a;  
int * pint=const_cast<int*>(pcint);  
*pint=0;  

这样就修改了a的值（a==0），这里如果改为const int a=34;那么虽然编译依然能通过，运行依然OK，但是实际上当你用*pint来修改a的值时，a的值依然为34，而*pint确实为0了，更为有趣的是此时pint=&a依然成立，虽然pint指向a，但是取出它的值却不等于a了。

dynamic_cast：

只能在继承类对象的指针之间或引用之间进行转换。

vc++编译器默认禁止使用RTTI信息，若要使用dynamic_cast，需执行“工程-设置”在“c++”选项卡中，选择“c++language”，勾选“允许运行时类型信息RTTI”。

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。

例如：

[c-sharp] view plaincopy
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。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。

[cpp] view plaincopy
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。

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