C++提供的四种新式转换--const_cast dynamic_cast reinterpret_cast static_cast

爱被打了一巴掌 2021-11-16 06:22 311阅读 0赞

关于强制类型转换的问题，许多书都讨论过，写的最具体的是C++之父的《C++的设计和演化》。

最好的解决方法就是不要使用C风格的强制类型转换，而是使用标准C++的类型转换符：static\_cast,dynamic\_cast。

标准C++中有四个类型转换符：static\_cast、dynamic\_cast、reinterpret\_cast、和const\_cast。

以下对它们一一进行介绍。

1、const\_cast通常被用来将对象的常量刑转换。它也是唯一有此能力的C++-style转型操作符。

使用方法：const\_cast<type\_id>(expression\_r\_r)

该运算符用来改动类型的const或volatile属性。

除了const或volatile修饰之外， type\_id和expression\_r\_r的类型是一样的。

常量指针被转化成很量指针。而且仍然指向原来的对象；常量引用被转换成很量引用，而且仍然指向原来的对象。常量对象被转换成很量对象。

Voiatile和const类试。举例如以下一例：  
class B\{

public:

intm\_iNum;

voidfoo()\{

const Bb1;

b1.m\_iNum = 100;//comile error

B b2= const\_cast<B>(b1);

b2.m\_iNum = 200; //fine  
\}

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。就能够对它的数据成员随意改变。注意：b1和b2是两个不同的对象。

2、dynamic\_cast主要用来运行“安全向下转型”。也就是用来决定某对象是否归属继承体系中的某个实现。他是唯一无法由旧式语法运行的动作。也是唯一可能耗费重大运行成本的转型动作。

使用方法：dynamic\_cast< type-id > ( expression\_r\_r)

该运算符把expression\_r\_r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\*；假设type-id是类指针类型。那么expression\_r\_r也必须是一个指针，假设type-id是一个引用。那么expression\_r\_r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。还能够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。  
class B\{

public:

intm\_iNum;

virtual voidfoo();

\};

class D:publicB\{

public:

char\*m\_szName\[100\];

\};

voidfunc(B \*pb)\{

D\*pd1 = static\_cast<D\*>(pb);

D\*pd2 = dynamic\_cast<D\*>(pb);

在上面的代码段中。假设pb指向一个D类型的对象。pd1和pd2是一样的。而且对这两个指针运行D类型的不论什么操作都是安全的。可是，假设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（如訪问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。这是因为运行时类型检查须要运行时类型信息，而这个信息存储在类的虚函数表（关于虚函数表的概念，具体可见<Insidec++ objectmodel>）中，仅仅有定义了虚函数的类才有虚函数表，未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（crosscast）。

例如以下代码所看到的。  
class A\{

public:

intm\_iNum;

virtual voidf()\{\}

\};

class B:publicA\{

\};

class D:publicA\{

\};

voidfoo()\{

B\*pb = new B;

pb->m\_iNum= 100;

D\*pd1 = static\_cast<D \*>(pb); //copileerror

D\*pd2 = dynamic\_cast<D \*>(pb); //pd2is NULL

deletepb;

在函数foo中，使用static\_cast进行转换是不被同意的。将在编译时出错。而使用dynamic\_cast的转换则是同意的，结果是空指针。

3、reinterpret\_cast意图运行低级转型，实际动作（及结果）可能取决于编译器。这也就表示它不可移植。比如将一个pointer to int转型为一个int,这一类转换在低级代码意外很少见到。

使用方法：reinpreter\_cast<type-id>(expression\_r\_r)

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。它能够把一个指针转换成一个整数，也能够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。还能够得到原先的指针值）。

该运算符的使用方法比較多。

4、static\_cast用来强迫隐式转换，比如将non-const对象转换为const相应，或将int转换为double等等。它也能够用来运行上述多种转换的反向转换，比如将void\*指针转为typed指针。将pointer-to-base转为pointer-to-derived。但无法将const转为non-const（这个仅仅用const\_cast才干办到）

使用方法：static\_cast< type-id > ( expression\_r\_r)

该运算符把expression\_r\_r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。它主要有例如以下几种使用方法

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，因为没有动态类型检查，所以是不安全的。

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。

这样的转换的安全性也要开发者来保证。

把空指针转换成目标类型的空指针。  
把不论什么类型的表达式转换成void类型。  
注意：static\_cast不能转换掉expression\_r\_r的const、volitale、或者\_\_unaligned属性。

假设打算将常量性去掉。除非使用新式转型中的const\_cast 否则无法通过编译。

最easy理解的解释：

dynamic\_cast:   通常在基类和派生类之间转换时使用。  
   const\_cast:  主要针对const和volatile的转换.     
   static\_cast: 一般的转换，假设你不知道该用哪个，就用这个。     
   reinterpret\_cast:  用于进行没有不论什么关联之间的转换，比方一个字符指针转换为一个整形数。

转载于:https://www.cnblogs.com/ldxsuanfa/p/10783246.html