static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast

转自:https://blog.csdn.net/gyymen/article/details/53534200

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

形式:class_name <type>(expression) ,其中class_name为以上4种,type是转换的目标类型,expression是要转换的值。

1、static_cast 
任何具有明确定义的类型转换,只要不包含底层const,都可以使用static_const。在编译期强制转换。

顶层const:表示指针本身是个常量。如:int *const p; 
底层const:表示指针所指的对象是一个常量。如:int const *p;

该运算符没有运行时类型检查来保证转换的安全性

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。

涉及到类,static_cast只能在有相互联系的类型中进行相互转换。

class A
{};
class B:public A
{};
class C
{};

int main()
{
    A* a=new A;
    B* b;
    C* c;
    b=static_cast<B>(a);  // 编译不会报错, B类继承A类
    c=static_cast<B>(a);  // 编译报错, C类与A类没有任何关系
    return 1;
}

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。

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。

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注意:static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。

2、const_cast 
const_cast只能改变运算对象的底层const,用来移除变量的const或volatile限定符。

const char m = 't';  
const char *cm = &m;  
char *n = const_cast<char*>(cm);  
*n = 'a';  
cout << *n << endl; //输出a

但是,const_cast是不能用来执行任何类型的转换的,这样都会引起编译错误的!

const char m = 't';  
const char *cm = &m;  
int *n = const_cast<int*>(cm);  //编译出错,const_cast只能调节类型限定符,不能更改基础类型
*n = 'a';  
cout << *n << endl;

3、dynamic_cast 
Type必须是类的指针、类的引用或者void *,用于将基类的指针或引用安全地转换成派生类的指针或引用。

注意: 
(1)dynamic_cast在运行期强制转换,运行时要进行类型检查,较安全。 
(2)不能用于内置的基本数据类型的强制转换。

涉及到类,使用dynamic_cast进行转换的,基类中一定要有虚函数,否则编译不通过。

对指针进行dynamic_cast,失败返回null,成功返回正常cast后的对象指针; 
对引用进行dynamic_cast,失败抛出一个异常bad_cast,成功返回正常cast后的对象引用。

对于“向上转换”(即派生类指针或引用转换为其基类类型)都是安全地。 
对于“向下转型”有两种情况: 
第一,基类指针所指对象是派生类类型,这种转换是安全的; 
第二,基类指针所指对象为基类类型,dynamic_cast在运行时做检查,转换失败,返回结果为0。

    #include<iostream>  
    using namespace std;  
    class Base{  
    public:  
      Base(){};  
      virtual void Show(){cout<<"This is Base calss";}  
    };  
    class Derived:public Base{  
    public:  
      Derived(){};  
      void Show(){cout<<"This is Derived class";}  
    };  

    int main(){  
        //这是第一种情况  
        Base* base = new Derived;  
        if(Derived *der= dynamic_cast<Derived*>(base))  {  
            cout<<"第一种情况转换成功"<<endl;  
            der->Show();  
            cout<<endl;  
        }  
        //这是第二种情况  
        Base * base1 = new Base;  
        if(Derived *der1 = dynamic_cast<Derived*>(base1))  {  
            cout<<"第二种情况转换成功"<<endl;  
            der1->Show();  
        }  
        else  {  
            cout<<"第二种情况转换失败"<<endl;  
        }  
        delete(base);  
        delete(base1);  
        return 0;  
    }  

输出:

第一种情况转换成功 
This is Derived class 
第二种情况转换失败

4、reinterpret_cast

在指针之间转换,将一个类型的指针转换为另一个类型的指针,无关类型; 
将指针值转换为一个整型数,但不能用于非指针类型的转换。

    #include<iostream>  
    using namespace std;   
    int main()  {  
        int a=10;  
        int *i=&a;  
        long pc=reinterpret_cast<long>(i);//把一个指针转换为一个整数,即取出地址值  
        char *str=reinterpret_cast<char *>(i);//把int*转换为char *(比int型小),无输出  
        long *l=reinterpret_cast<long *>(i);//把int *转换为long *(比int型大),取出地址值(即i值)输出  

        cout<<*i<<endl;  
        cout<<hex<<pc<<endl;  
        cout<<i<<endl;  
        cout<<"char:"<<str<<endl;  
        cout<<l<<endl;  

        return 0;  
    } 

输出:

10 
28fedc 
0x28fedc 
char: 
0x28fedc

总结: 
去const属性用const_cast 
基本类型转换用static_cast 
多态类之间的类型转换用daynamic_cast 
不同类型的指针类型转换用reinterpreter_cast

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