C++中的类型转换

强制类型转换

• C方式的强制类型转换
  • （Type）(Expression)
  • Type (Expression)

发一个非常粗暴的转换栗子：

typedef void(PF)(int);

struct Point
{
    int x;
    int y;
};

int v = 0x12345;
PF* pf = (PF*)v;
char c = char(v);
Point* p = (Point *)v;

• C方式强制类型转换存在的问题
  • 过于粗暴
    • 任意类型之间都可以进行转换，编译器很难判断其正确性
  • 难于定位
    • 在源码中无法快速定位所有使用强制类型转换的语句

新的类型转换

• C++将强制类型转换分为4种不同的类型
  • static_cast
  • const_cast
  • dynamic_cast
  • reinterpret_cast

用法： xxx_cast < Type > (Expression)

• static_cast 强制类型转换
  • 用于基本类型间的转换
  • 不能用于基本类型指针间的转换
  • 用于有继承关系类对象之间的转换和类指针之间的转换
• const_cast 强制类型转换
  • 用于去除变量的只读属性
  • 强制转换的目标类型必须是指针或引用
• reinterpret_cast 强制类型转换
  • 用于指针类型间的强制转换
  • 用于整数和指针类型间的强制转换
• dynamic_cast 强制类型转换
  • 用于有继承关系的类指针间的转换
  • 用于有交叉关系的类指针间的转换
  • 具有类型检查的功能
  • 需要虚函数的支持

举一个栗子：

#include <stdio.h>

void static_cast_demo()
{
    int i = 0x12345;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    
    //可以正确转换
    c = static_cast<char>(i);
    //不能正确转换，因为static_cast只能用于基本类型间的转换
    pc = static_cast<char*>(pi);
}

void const_cast_demo()
{
    const int& j = 1;
    
    //可以正确转换 因为是去除引用的const属性
    int& k = const_cast<int&>(j);
    
    const int x = 2;
    //可以正确转换，因为是去除引用的const属性
    int& y = const_cast<int&>(x);
    
    //转换错误，因为不能用于去除基本类型的const属性
    int z = const_cast<int>(x);
    
    k = 5;
    
    //输出 5  5
    printf("k = %d\n", k);
    printf("j = %d\n", j);
    
    y = 8;
    
    //输出 2  因为x是常量，为了兼容c，直接取的符号表中的值
    printf("x = %d\n", x);
    //输出8
    printf("y = %d\n", y);
    //输出2个一样的地址
    printf("&x = %p\n", &x);
    printf("&y = %p\n", &y);
}

void reinterpret_cast_demo()
{
    int i = 0;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    
    //可以正确转换，是指针之间的转换
    pc = reinterpret_cast<char*>(pi);
    //可以正确转换，是指针之间的转换
    pi = reinterpret_cast<int*>(pc);
    //可以正确转换，因为是整数与指针之间的转换
    pi = reinterpret_cast<int*>(i);
    //转换错误，因为是基本类型间的转换
    c = reinterpret_cast<char>(i); 
}

void dynamic_cast_demo()
{
    int i = 0;
    int* pi = &i;
    //转换错误，类型不匹配
    char* pc = dynamic_cast<char*>(pi);
}

int main()
{
    static_cast_demo();
    const_cast_demo();
    reinterpret_cast_demo();
    dynamic_cast_demo();
    
    return 0;
}