c++ 显式类型转换static_cast, dynamic_cast, const_cast

1.c++隐式转换

又称为“标准转换”，包括以下几种情况：
1) 算术转换(Arithmetic conversion) : 在混合类型的算术表达式中, 最宽的数据类型成为目标转换类型。

 

int ival = 3;
double dval = 3.14159;

ival + dval;//ival被提升为double类型

2)一种类型表达式赋值给另一种类型的对象：目标类型是被赋值对象的类型

int *pi = 0; // 0被转化为int *类型
ival = dval; // double->int

例外：void指针赋值给其他指定类型指针时，不存在标准转换，编译出错

3)将一个表达式作为实参传递给函数调用，此时形参和实参类型不一致：目标转换类型为形参的类型

extern double sqrt(double);

cout << "The square root of 2 is " << sqrt(2) << endl;
//2被提升为double类型：2.0

4)从一个函数返回一个表达式，表达式类型与返回类型不一致：目标转换类型为函数的返回类型

double difference(int ival1, int ival2)
{
    return ival1 - ival2;
    //返回值被提升为double类型
}

2.c++显示转换

• reinterpret_cast 将一个类型指针转换为另一个类型指针
• const_cast    用于去除指针变量的常属性，将它转换为一个对应指针类型的普通变量，反过来也可以将一个非常量指针转换为一个常量指针变量
• static_cast    用于转换基本类型和具有继承关系的类新之间转换,不太用于指针类型的之间的转换
• dynamic_cast    只能在继承类对象的指针之间或引用之间进行类型转换

标准C++的类型转换符：static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。 

static_cast 
用法：static_cast < type-id > ( exdivssion ) 
该运算符把exdivssion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exdivssion的const、volitale、或者__unaligned属性。 


dynamic_cast 
用法：dynamic_cast < type-id > ( exdivssion ) 
该运算符把exdivssion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exdivssion也必须是一个指针，如果type-id是一个引用，那么exdivssion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。 

Cpp代码  

1. class B{  
2. public:  
3. int m_iNum;  
4. virtual void foo();  
5. };  
6.   
7. class D:public B{  
8. public:  
9. char *m_szName[100];  
10. };  
11.   
12. void func(B *pb){  
13. D *pd1 = static_cast<D *>(pb);  
14. D *pd2 = dynamic_cast<D *>((pb);  
15. }  

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）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代码  

1. class A{  
2. public:  
3. int m_iNum;  
4. virtual void f(){}  
5. };  
6.   
7. class B:public A{  
8. };  
9.   
10. class D:public A{  
11. };  
12.   
13. void foo(){  
14. B *pb = new B;  
15. pb->m_iNum = 100;  
16.   
17. D *pd1 = static_cast<D *>((pb); //compile error  
18. D *pd2 = dynamic_cast<D *>((pb); //pd2 is NULL  
19. delete pb;  
20. }  

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。 

reinterpret_cast 
用法：reinterpret_cast< type-id >(exdivssion) 
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）。 

该运算符的用法比较多。 

const_cast 
用法：const_cast< type-id > (exdivssion) 
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exdivssion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： 

Cpp代码  

1. class B{  
2. public:  
3. int m_iNum;  
4. }  
5. void foo(){  
6. const B b1;  
7. b1.m_iNum = 100; //comile error  
8. B b2 = const_cast<B>((b1);  
9. b2. m_iNum = 200; //fine  
10. }  

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。