C++几个常用类型转换

static_cast <new_type> (expression) 静态转换

 

静态转换是最接近于C风格转换，很多时候都需要程序员自身去判断转换是否安全。比如：

double d=3.14159265;

int i = static_cast<int>(d);

 

但static_cast已经有安全性的考虑了，比如对于不相关类指针之间的转换。参见下面的例子：

 1 // class type-casting 2 #include <iostream> 3 using namespace std; 4  5 class CDummy { 6     float i,j; 7 }; 8  9 class CAddition {10     int x,y;11   public:12     CAddition (int a, int b) { x=a; y=b; }13     int result() { return x+y;}14 };15 16 int main () {17   CDummy d;18   CAddition * padd;19   padd = (CAddition*) &d;20   cout << padd->result();21   return 0;22 }

这个例子与之前举的例子很像，只是CAddition与CDummy类没有任何关系了，但main()中C风格的转换仍是允许的padd = (CAddition*) &d，这样的转换没有安全性可言。

 

如果在main()中使用static_cast，像这样：

1  int main () {2    CDummy d;3    CAddition * padd;4    padd = static_cast<CAddition*> (&d);5    cout << padd->result();6    return 0;7 }

 

编译器就能看到这种不相关类指针转换的不安全，报出如下图所示的错误：

注意这时不是以warning形式给出的，而直接是不可通过编译的error。从提示信息里可以看到，编译器说如果需要这种强制转换，要使用reinterpret_cast（稍候会说）或者C风格的两种转换。

总结一下：static_cast最接近于C风格转换了，但在无关类的类指针之间转换上，有安全性的提升。

 

dynamic_cast <new_type> (expression) 动态转换

 

动态转换确保类指针的转换是合适完整的，它有两个重要的约束条件，其一是要求new_type为指针或引用，其二是下行转换时要求基类是多态的（基类中包含至少一个虚函数）。

看一下下面的例子：

 1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class CBase { }; 4 class CDerived: public CBase { }; 5  6 int main() 7 { 8 CBase b; CBase* pb; 9 CDerived d; CDerived* pd;10 11 pb = dynamic_cast<CBase*>(&d);     // ok: derived-to-base12 pd = dynamic_cast<CDerived*>(&b);  // wrong: base-to-derived 13 }

在最后一行代码有问题，编译器给的错误提示如下图所示：

把类的定义改成：

class CBase { virtual void dummy() {} };

class CDerived: public CBase {};

再编译，结果如下图所示：

编译都可以顺利通过了。这里我们在main函数的最后添加两句话：

cout << pb << endl;

cout << pd << endl;

输出pb和pd的指针值，结果如下：

我们看到一个奇怪的现象，将父类经过dynamic_cast转成子类的指针竟然是空指针！这正是dynamic_cast提升安全性的功能，dynamic_cast可以识别出不安全的下行转换，但并不抛出异常，而是将转换的结果设置成null（空指针）。

再举一个例子：

 1 #include <iostream> 2 #include <exception> 3 using namespace std; 4  5 class CBase { virtual void dummy() {} }; 6 class CDerived: public CBase { int a; }; 7  8 int main () { 9   try {10     CBase * pba = new CDerived;11     CBase * pbb = new CBase;12     CDerived * pd;13 14     pd = dynamic_cast<CDerived*>(pba);15     if (pd==0) cout << "Null pointer on first type-cast" << endl;16 17     pd = dynamic_cast<CDerived*>(pbb);18     if (pd==0) cout << "Null pointer on second type-cast" << endl;19 20   } catch (exception& e) {cout << "Exception: " << e.what();}21   return 0;22 }

输出结果是：Null pointer on second type-cast

两个dynamic_cast都是下行转换，第一个转换是安全的，因为指向对象的本质是子类，转换的结果使子类指针指向子类，天经地义；第二个转换是不安全的，因为指向对象的本质是父类，“指鹿为马”或指向不存在的空间很可能发生！

最后补充一个特殊情况，当待转换指针是void*或者转换目标指针是void*时，dynamic_cast总是认为是安全的，举个例子：

 1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 class A {virtual void f(){}}; 4 class B {virtual void f(){}}; 5  6 int main() { 7     A* pa = new A; 8     B* pb = new B; 9     void* pv = dynamic_cast<void*>(pa);10     cout << pv << endl;11     // pv now points to an object of type A12 13     pv = dynamic_cast<void*>(pb);14     cout << pv << endl;15     // pv now points to an object of type B16 }

运行结果如下：

可见dynamic_cast认为空指针的转换安全的，但这里类A和类B必须是多态的，包含虚函数，若不是，则会编译报错。

 

reinterpret_cast <new_type> (expression) 重解释转换

 

这个转换是最“不安全”的，两个没有任何关系的类指针之间转换都可以用这个转换实现，举个例子：

class A {};

class B {};

A * a = new A;

B * b = reinterpret_cast<B*>(a);//correct!

更厉害的是，reinterpret_cast可以把整型数转换成地址（指针），这种转换在系统底层的操作，有极强的平台依赖性，移植性不好。

它同样要求new_type是指针或引用，下面的例子是通不过编译的：

double a=2000.3;

short b;

b = reinterpret_cast<short> (a); //compile error!

 

const_cast <new_type> (expression) 常量向非常量转换

这个转换好理解，可以将常量转成非常量。

 1 // const_cast 2 #include <iostream> 3 using namespace std; 4  5 void print (char * str) 6 { 7   cout << str << endl; 8 } 9 10 int main () {11   const char * c = "sample text";12   char *cc = const_cast<char *> (c) ;13   Print(cc);14   return 0;15 }

从char *cc = const_cast<char *>(c)可以看出了这个转换的作用了，但切记，这个转换并不转换原常量本身，即c还是常量，只是它返回的结果cc是非常量了。

 

 

总结

C风格转换是“万能的转换”，但需要程序员把握转换的安全性，编译器无能为力；static_cast最接近于C风格转换，但在无关类指针转换时，编译器会报错，提升了安全性；dynamic_cast要求转换类型必须是指针或引用，且在下行转换时要求基类是多态的，如果发现下行转换不安全，dynamic_cast返回一个null指针，dynamic_cast总是认为void*之间的转换是安全的；reinterpret_cast可以对无关类指针进行转换，甚至可以直接将整型值转成指针，这种转换是底层的，有较强的平台依赖性，可移植性差；const_cast可以将常量转成非常量，但不会破坏原常量的const属性，只是返回一个去掉const的变量。

注：本文中大部分样例来源自C++标准网站：

http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/typecasting/ 

以及微软的MSDN：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cby9kycs

若有理解出错的地方，望不吝指正。

转自：http://www.cnblogs.com/jerry19880126/archive/2012/08/14/2638192.html