static_cast与dynamic_cast转换

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static_cast与dynamic_cast转换

C语言中两种类型转换

隐式转换和显式转换

隐式转换:不同数据类型之间赋值和运算,函数调用传递参数,由编译器完成。

char ch;

int i = ch;

显示转换:在类型前增加:(Type)变量,对变量进行的转换。用户显式增加。

char *pc = (char*)pb;

void *ps = (void*)pa;

C++中类型转换

通过这两种方式,C语言中大部分的类型转换都可以顺利进行。

至于能不能进行转换,转换后的结果如何,编译器不管,需要用户自己去控制。

C++继承了C中的隐式和显式转换的方式。但这种转换并不是安全和严格的,加上C++本身对象模型的复杂性,C++C++是强类型语言)增加了四个显示转换的关键字:static_castdynamic_castconst_staticreinterpret_cast

static_cast

用于基本的数据类型转换(char,int)及指针之间的转换

test_enum type = test_enum_1;

 

char a ;

int b = static_cast<int>(a);

char c = static_cast<char>(b);

type = static_cast<test_enum>(b);

 

char* pa = NULL;

int *pb = (int*)pa;

//int *pb = static_cast<int*>(pa);        //error

//pa = static_cast<char*>(pb)           //error

char *pc = (char*)pb;

//char *pc = static_cast<char*>(pb);    //error

 

void *p = static_cast<void*>(pa);

pb = static_cast<int*>(p);

pc = static_cast<char*>(p);

类层次中基类与子类成员函数指针的转换

class A

{

public:

    void set(){}

};

 

class B:public A

{

public:

    void set(){}

};

 

typedef void (A::*PS_MFunc)();      // 指向类A的成员函数指针

PS_MFunc func = &A::set;

func = static_cast<PS_MFunc>(&B::set); // 基类指向子类成员函数指针,必须进行转换

类层次结构中基类与子类指针或引用之间的转换

上行转换:子类指针或引用转换成基类表示——安全;

下行转换:基类指针或引用转换成子类表示——危险(没有动态类型检查)。

class A

{

};

class B:public A

{

};

class C:public A

{

};

class D

{

};

 

A objA;

B objB;

A* pObjA = new A();

B* pObjB = new B();

C* pObjC = new C();

D* pObjD = new D();

 

objA = static_cast<A&>(objB);     //转换为基类引用

objA = static_cast<A>(objB);

objB = static_cast<B>(objA);      //error 不能进行转换

 

pObjA = pObjB;                    //right 基类指针指向子类对象

//objB = objA;                      //error 子类指针指向基类对象

pObjA = static_cast<A*>(pObjB);   //right 基类指针指向子类

pObjB = static_cast<B*>(pObjA);   //强制转换 OK 基类到子类

//pObjC = static_cast<C*>(pObjB);   //error 继承于统一类的派生指针之间转换

//pObjD = static_cast<D*>(pObjC);   //error 两个无关联之间转换

dynamic_cast

继承关系的类指针对象或引用之间转换

class A

{

};

class B:public A

{

};

class C:public A

{

};

class D

{

};

 

A objA;

B objB;

A* pObjA = new A();

B* pObjB = new B();

C* pObjC = new C();

D* pObjD = new D();

//objA = dynamic_cast<A>(objB);         //error 非引用

 

objA = dynamic_cast<A&>(objB);

//objB = dynamic_cast<B&>(objA);      //error A 不是多态类型不能转换 若有虚函数则可以进行转换

 

pObjA = dynamic_cast<A*>(pObjB);

//pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA);    //error A 继承关系 不是多态类型不能转换

//pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjC);    //error C 兄弟关系 不是多态类型不能转换

//pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjD);    //error D 没有关系 不是多态类型不能转换

包含有虚函数之间对象指针的转换

class A

{

Public:

     Virtual ~A(){}

};

class B:public A

{

};

class C:public A

{

};

class D

{

Public:

Virtual ~D(){}

};

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA);    // worning 继承关系 父类具有虚函数 多态

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjD);    //worning 没有关系 D是多态类型可以转换

//以上结果:pObjB == NULL 此处会发生一个运行时错误

也就是说除了基类指针指向子类对象,可以没有虚函数外,其它要进行dynamic_cast转换必须具有虚函数才行。

那这是为什么呢?下面继续>

dynam_cast转换的安全性

dynamic_cast是动态转换,只有在基类指针转换为子类指针时才有意义。子类指针转换为基类指针本来就是可以的:基类指针指向子类对象OK

但是基类指针转换为子类指针,并不是每一次都有效:只有基类指针本身指向的是一个派生类的对象,然后将此基类指针转换为对应的派生类指针才是有效的。这种情况在表面上是无法判定的。此时dynamic就发挥了作用。

情况1static_cast转换

class A

{

};

class B:public A

{

public:

    int m;         //B 成员

};

 

A* pObjA = new A();

B* pObjB  = NULL;

pObjB = static_cast<B*>(pObjA);   //基类指针转化为子类指针 成功转换

pObjB->m = 10;                 //实际中pObj所指向的对象 A类对象

//上面会发生什么呢,在VC6.0中正常运行。。。?

//如果:

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); //error 基类A没有虚函数,不构成多态。

情况2dynamic_cast转换

class A

{

public:

   virtual ~A(){}         //虚函数,多态

};

class B:public A

{

public:

    int m;

};

 

A* pObjA = new A();

B* pObjB  = NULL;

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA);  //编译通过

//实际运行结果:pObjB == NULL   // dynamic_cast保证转换无效,返回NULL

dynamic_cast转换不成功,则返回0

4 虚函数对于dynamic_cast转换的作用

为何使用dynamic_cast转换类指针时,需要虚函数呢。

Dynamic_cast转换是在运行时进行转换,运行时转换就需要知道类对象的信息(继承关系等)。

如何在运行时获取到这个信息——虚函数表。

C++对象模型中,对象实例最前面的就是虚函数表指针,通过这个指针可以获取到该类对象的所有虚函数,包括父类的。

因为派生类会继承基类的虚函数表,所以通过这个虚函数表,我们就可以知道该类对象的父类,在转换的时候就可以用来判断对象有无继承关系。所以虚函数对于正确的基类指针转换为子类指针是非常重要的。

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