C++标准转换运算符：static_cast

布满荆棘的人生 2022-03-17 01:54 70阅读 0赞

# C++标准转换运算符：static\_cast #

static\_cast <new\_type> (expression)

虽然const\_cast是用来去除变量的const限定，但是static\_cast却不是用来去除变量的static引用。其实这是很容易理解的，static决定的是一个变量的作用域和生命周期，比如：在一个文件中将变量定义为static，则说明这个变量只能在本Package中使用；在方法中定义一个static变量，该变量在程序开始存在直到程序结束；类中定义一个static成员，该成员随类的第一个对象出现时出现，并且可以被该类的所有对象所使用。

对static限定的改变必然会造成范围性的影响，而const限定的只是变量或对象自身。但无论是哪一个限定，它们都是在变量一出生（完成编译的时候）就决定了变量的特性，所以实际上都是不容许改变的。这点在const\_cast那部分就已经有体现出来。

static\_cast和reinterpret\_cast一样，在面对const的时候都无能为力：两者都不能去除const限定。两者也存在的很多的不同，比如static\_cast不仅可以用在指针和引用上，还可以用在基础数据和对象上；前面提到过reinterpret\_cast可以用在“没有关系”的类型之间，而用static\_cast来处理的转换就需要两者具有“一定的关系”了。

还是用例子来说明比较直观一些。

在reinterpret\_cast一篇，已经提到过reinterpret\_cast可以在任意指针之间进行互相转换，即使这些指针所指的内容是毫无关系的，也就是说一下语句，编译器是不会报错的，但是对于程序来说也是毫无意义可言的，只会造成程序崩溃：

\#include <iostream>

using namespace std;

unsigned short Hash( void \*p ) \{

unsigned long val = reinterpret\_cast<unsigned long>( p );

return ( unsigned short )( val ^ (val >> 16));

class Something

/\* Some codes here \*/

\};

class Otherthing

/\* Some codes here \*/

\};

int main() \{

typedef unsigned short (\*FuncPointer)( void \*) ;

FuncPointer fp = Hash;     //right, this is what we want

int a\[10\];

const int\* ch = a; //right, array is just like pointer

char chArray\[4\] = \{'a','b','c','d'\};

fp = reinterpret\_cast<FuncPointer> (ch); //no error, but does not make sense

ch = reinterpret\_cast<int\*> (chArray);  //no error

cout <<hex<< \*ch;     //output: 64636261     //it really reinterpret the pointer

Something \* st = new Something();

Otherthing \* ot = reinterpret\_cast<Otherthing\*> (st); //cast between objects with on relationship

而以上转换，都是static\_cast所不能完成的任务，也就是说把上边程序里所有的reinterpret\_cast换成static\_cast的话，就会立即得到编译错误，因为目标指针和原始指针之间不存在“关系”。

从上边的程序，也就一下子看出来了reinterpret\_cast和static\_cast之间最本质的区别。

对于static\_cast所需要的关系，“继承”绝对是其中之一，所以static\_cast支持指向基类的指针和指向子类的指针之间的互相转换：

class Parents

public:

virtual ~Parents()\{\}

/\*codes here\*/

\};

class Children : public Parents

/\*codes here\*/

\};

int main()

Children \* daughter = new Children();

Parents \* mother = static\_cast<Parents\*> (daughter); //right, cast with polymorphism

Parents \* father = new Parents();

Children \* son = static\_cast<Children\*> (father); //no error, but not safe

但是从基类到子类的转换，用static\_cast并不是安全的，具体的问题会在dynamic\_cast一篇阐述。

在指针和引用方便，似乎也只有继承关系是可以被static\_cast接受的，其他情况的指针和引用转换都会被static\_cast直接扔出编译错误，而这层关系上的转换又几乎都可以被dynamic\_cast所代替。这样看起来static\_cast运算符的作用就太小了。

实际上static\_cast真正用处并不在指针和引用上，而在基础类型和对象的转换上。而基于基础类型和对象的转换都是其他三个转换运算符所办不到的。

这些转换跟[C++用户自定义类型转换][C]一文中所设计的内容比较接近，所以在那边文章中出现转换可以全部加上static\_cast。

基础类型转换：

float floatValue = 21.7;

int intValue = 7;

cout << floatValue / 7 << "\\t\\t" << static\_cast<int> (floatValue)/7 <<endl;

cout << intValue/3 << "\\t\\t" << static\_cast<double> (intValue)/3 << endl;

//Output:

//3.1     3

//2       2.33333

从输出结果可以看出转换是成功并且正确的。

对于对象的转换，也是需要又关系的，这层关系就是C++用户自定义类型转换中提到的方法：

构造函数（Constructor）

类型转换运算符（Type –Cast Operator

static\_cast会根据上述顺序寻找到合适的方法进行类型转换。

赋值运算符并不被算在内，因为它自身已经是一种运算符，不能再当做转换运算符来用。

int main(void)

Ape a;

Human h = static\_cast<Human> (a); // using promtion constructor

Programmer p;

p = static\_cast<Programmer> (h); // using  Programmer-cast operaotor

//Ape a2;

//a2 = static\_cast<Ape> (p); //Error, assignment operator should be used directly

return 0;

(类的代码见[C++用户自定义类型转换][C]，或者[下载代码][Link 1]查看)

传统转换方式实现static\_cast运算符

从上边对static\_cast分析可以跟看，static\_cast跟传统转换方式几乎是一致的，所以只要将static\_cast和圆括号去掉，再将尖括号改成圆括号就变成了传统的显示转换方式。在C[\++用户自定义类型][C]转换一文已有很多的介绍了。

[C]: http://www.cnblogs.com/ider/archive/2011/07/03/cpp_cast_operator_part1.html
[Link 1]: http://files.cnblogs.com/ider/user_define_conversion.cpp.zip