C++提供了多种把变量从一种类型强制转换成另外一种类型的语法。从C那里继承过来的传统语法是把结果类型放在一对括号内,然后把它们再放到要转换的变量前:
const double Pi = 3.14159265359;
int x = (int)(Pi * 100);
std::cout << x << " equals 314" <<std::endl;
这一语法的功能非常强大。它可用于改变指针的类型、移除const等等。例如:
short j = 0x1234;
if(*(char *)&j == 0x12)
std::cout << "The byte order is big-endian"<< std::endl;
在上面的例子中,我们把short* 变量强制转换为char* 变量,并且使用一元运算符“*”访问给定内存位置的字节值。在高字节在后的存储系统中,该字节的值是0x12;在高字节;在高字节在前的存储系统中,该字节的值是0x34。由于指针和引用表达了同样的意思,所有对于上述代码我们使用引用来进行强制转换也就没有什么值得惊奇的了:
short j = 0x1234;
if((char &) j == 0x12)
std::cout << "The byte order is big-endian"<< std::endl;
使用传统C风格的强制转换方式来转换指针和引用,可以认为是一种类似于极限运动的做法,就好像在滑翔机上跳伞和利用飞机冲浪一样危险,因为编译器会让我们把任意指针(或者引用)类型都强制转换为其他的指针(或者引用)类型。正是由于这个原因,C++引入了4种具有更为准确语义的新强制转化类型。对于指针和引用,这些新风格的强制转换比那些冒险的C风格强制转换更为可取,并且我们早已将其用在了本书的写作中。
- static_cast<T>() 可用于把指向A的指针强制转换为指向B的指针,其约束条件是类B必须是类A的子类。例如:
A *obj = new B;
B *b = static_cast<B *>(obj);
b->someFunctionDeclaredInB();
- dynamic_cast<T>() 与static_cast<T>() 类似,只是它使用的是运行时类型信息(RTTI,runtime type information)的方法来验证与这个指针相关的对象是否是类B的一个实例。如果不是,强制转换就会返回一个空指针null。例如:
A *obj = new B;
B *b = dynamic_cast<B *>(obj);
if(b)
b->someFunctionDeclaredInB();
在某些编译器中,dynamic_cast<T>() 不能跨动态库工作。它也依赖于编译器对RTTI的支持,但为了减小可执行文件的大小,程序员可以关闭对RTTI的支持这一特色。Qt通过对QObject的子类提供qobject_cast<T>() 来解决这些问题。
- const_cast<T>() 添加或移除对指针或者引用的const限定。例如:
int MyClass::someConstFunction() const
{
if(isDirty())
{
MyClass *that = const_cast<MyClass *>(this);
that->recomputeInternalData();
}
...
}
在前面的例子中,我们舍弃了对this指针的const限定,是为了调用非const成员函数recomputeInternalData()。但不推荐这种做法,并且也通常可以通过使用mutable关键字来避免这种做法,这一点已经在第4章中进行了说明。
在Java和C#中,如果需要,任何引用都可以存储成Object引用。C++则没有这种一般性的基类,但是它提供了一种特殊的数据类型:void *,它可以存储任意类型的实例的地址。在使用void * 型数据之前,必须把它转换成另一种数据类型[可以使用static_cast<T>()]。
C++提供了许多强制转换类型的方法,但是在大多数时间里,我们甚至不需要任何强制转换。在使用容器类(比如std::vector<T>或者QVector<T>)的时候,可以指定T的类型并且可以解析出各个元素而不必使用强制转换。另外,对于那些基本数据类型,可以使用一些隐式转换(例如,从char类型转换成int类型)来完成数据转换,而对于自定义类型的数据,则可以通过提供单参数构造函数的方法来定义隐式转换。例如:
class MyInteger
{
public:
MyInteger();
MyInteger(int i);
...
};
int mian()
{
MyInteger n;
n = 5;
...
}
对于一些单参数构造函数来说,自动转换没有多大意义。可以通过声明带explicit关键字的构造函数来禁用自动转换功能。
class MyVector
{
public:
explicit MyVector(int size);
...
};
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