C++ 学习 （static_cast、 volatile 等）

volatile ，变量修饰符，用于表示此变量是变化的，存取值时，会从内存直接读取，而不进行优化。
注意：
(1) 可以把一个非 volatile int 赋给 volatile int，但是不能把非 volatile 对象赋给一个 volatile 对象。
(2) 除了基本类型外，对用户定义类型也可以用 volatile 类型进行修饰。
(3) C++ 中一个有 volatile 标识符的类只能访问它接口的子集，一个由类的实现者控制的子集。用户只能用 const_cast 来获得对类型接口的完全访问。此外， volatile 向 const 一样会从类传递到它的成员。

一般说来，volatile用在如下的几个地方：
中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；
多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；
存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义。
参考：
http://www.cnblogs.com/Chase/archive/2010/07/05/1771700.html
http://blog.csdn.net/wwang196988/article/details/6623387

上行转换 下行转换
上行转换（up-casting）
上行转换的“上”表示沿继承链向上走（向父类的方向走）。
下行转换（down-casting）
下”表示沿着继承链向下走（向子类的方向走）。
上行转换一般是安全的，下行转换很可能是不安全的。
针对类指针的问题，C++特别设计了更加细致的转换方法：
static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast和const_cast

static_cast（静态类型转换）
用法：static_cast <typename> (expression)
说明：该运算符把expression转换为typename类型，但没有运行时类型检查来确保转换的安全性。
用途：
a) 用于类层次结构中基类和派生类之间指针或者引用的转换。up-casting (把派生类的指针或引用转换成基类的指针或者引用表示)是
安全的；down-casting(把基类指针或引用转换成子类的指针或者引用)是不安全的。
b) 用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，这种转换的安全性也要由开发人员来保证。
c) 可以把空指针转换成目标类型的空指针(null pointer)。
d) 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。

但是static_cast 相对来说已经安全很多了

#include <iostream>using namespace std;class CDummy {    float i,j;};class CAddition {    int x,y;  public:    CAddition (int a, int b) { x=a; y=b; }    int result() { return x+y;}};int main () {  int a = 1;  double b = static_cast<double> (a); //ok  CDummy d;  CAddition * padd;  padd = (CAddition *) (&d);//ok，虽然是不安全的下行转换，但是编译器并没有报错  //padd = static_cast< CAddition * > (&d);  error, 报错  //Untitled1.cpp|22|error: invalid static_cast from type     //'CDummy*' to type 'CAddition*'|  cout << padd->result();  return 0;}

dynamic_cast (expression) 动态转换
参考：
http://www.cnblogs.com/findumars/archive/2012/04/08/2437901.html
http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/typecasting/
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cby9kycs
用法：dynamic_cast (expression)
具有类型检查的功能，比static_cast更安全。检测在运行时进行。如果被转换的指针不是一个被请求的有效完整的对象指针，返回值为NULL。
说明：该运算符把expression转换成typeid类型的对象。typeid必须是类的指针、类的引用或者void*。如果typeid是类的指针类型，
那么expression也必须是指针，如果typeid是一个引用，那么expression也必须是一个引用。一般情况下，dynamic_cast用
于具有多态性的类(即有虚函数的类)的类型转换。
dynamic_cast依赖于RTTI信息，在转换时，dynamic_cast会检查转换的source对象是否真的可以转换成target类型，
这种检查不是语法上的，而是真实情况的检查。先看RTTI相关部分，通常，许多编译器都是通过vtable找到对象的RTTI信息 的，这也就意味着，如果基类没有虚方法，也就无法判断一个基类指针变量所指对象的真实类型，这时候，dynamic_cast只能
用来做安全的转换,例如从派生类指针转换成基类指针。而这种转换其实并不需要dynamic_cast参与。也就是说,dynamic_cast 是根据RTTI记载的信息来判断类型转换是否合法的。
注意：dynamic_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

#include <iostream>using namespace std;class CBase { };class CDerived: public CBase { };int main(){CBase b; CBase* pb;CDerived d; CDerived* pd;pb = dynamic_cast<CBase*>(&d);     // ok: derived-to-basepd = dynamic_cast<CDerived*>(&b);  // wrong: base-to-derived}

但是改成这样

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

OK的，但是当我们输出pb,pd的时候问题来了：
0x28fef0
0
pd是0，也就是NULL
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）。

下面我们来看一个很神奇的事情

#include <iostream>#include <exception>using namespace std;class CBase { virtual void dummy() {} };class CDerived: public CBase { int a; };int main () {  try {    CBase * pba = new CDerived;    CBase * pbb = new CBase;    CDerived * pd;    pd = dynamic_cast<CDerived*>(pba);    if (pd==0) cout << "Null pointer on first type-cast" << endl;    pd = dynamic_cast<CDerived*>(pbb);    if (pd==0) cout << "Null pointer on second type-cast" << endl;  } catch (exception& e) {cout << "Exception: " << e.what();}  return 0;}

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 (expression) 重解释转换
说明：转换一个指针为其他类型的指针，也允许将一个指针转换为整数类型，反之亦然。这个操作符能够在非相关的类型之间进行
转换。操作结果只是简单的从一个指针到别的指针的值的二进制拷贝，在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换。这
是一个强制转换。使用时有很大的风险，慎用之。
注意：reinterpret _cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。
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，

const_cast (expression) 常量向非常量转换
说明：这个类型操纵传递对象的const属性，或者是设置或者是移除。如：

Class C{…}           const C* a = new C;           C* b = const_cast<C*>(a);

如果将上面的const_cast转换成其他任何其他的转换，编译都不能通过，出错的信心大致如下：
“…cannot convert from ‘const class C ’ to ‘class C ‘”。