C风格的强制转换(Type Cast)容易理解,不管什么类型的转换都可以使用使用下面的方式.
TypeName b = (TypeName)a;
当然,C++也是支持C风格的强制转换,但是C风格的强制转换可能带来一些隐患,让一些问题难以察觉.所以C++提供了一组可以用在不同场合的强制转换的函数.
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1、常量指针被转化成非常量的指针，并且仍然指向原来的对象；
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2、常量引用被转换成非常量的引用，并且仍然指向原来的对象；
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3、
const_cast一般用于修改指针。如const char *p形式。#include<iostream> int main() { // 原始数组 int ary[4] = { 1,2,3,4 }; // 打印数据 for (int i = 0; i < 4; i++) std::cout << ary[i] << "\t"; std::cout << std::endl; // 常量化数组指针 const int*c_ptr = ary; //c_ptr[1] = 8; //error // 通过const_cast<Ty> 去常量 int *ptr = const_cast<int*>(c_ptr); // 修改数据 ptr[1] = 8; // 打印修改后的数据 for (int i = 0; i < 4; i++) std::cout << ary[i] << "\t"; std::cout << std::endl; return 0; } /* out print 1 2 3 4 1 8 3 4 */
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static_cast作用和C语言风格强制转换的效果基本一样，由于没有运行时类型检查来保证转换的安全性，所以这类型的强制转换和C语言风格的强制转换都有安全隐患。 -
用于类层次结构中基类（父类）和派生类（子类）之间指针或引用的转换。注意：进行上行转换（把派生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派生类表示）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的。
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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。这种转换的安全性需要开发者来维护。 -
static_cast不能转换掉原有类型的const、volatile、或者__unaligned属性。(前两种可以使用const_cast来去除) -
在c++ primer 中说道：c++ 的任何的隐式转换都是使用
static_cast来实现。/* 常规的使用方法 */ float f_pi=3.141592f int i_pi=static_cast<int>(f_pi); /// i_pi 的值为 3 /* class 的上下行转换 */ class Base{ // something }; class Sub:public Base{ // something } // 上行 Sub -> Base //编译通过，安全 Sub sub; Base *base_ptr = static_cast<Base*>(&sub); // 下行 Base -> Sub //编译通过，不安全 Base base; Sub *sub_ptr = static_cast<Sub*>(&base);
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dynamic_cast强制转换,应该是这四种中最特殊的一个,因为他涉及到面向对象的多态性和程序运行时的状态,也与编译器的属性设置有关.所以不能完全使用C语言的强制转换替代,它也是最常有用的,最不可缺少的一种强制转换.
#include<iostream> using namespace std; class Base{ public: Base() {} ~Base() {} void print() { std::cout << "I'm Base" << endl; } virtual void i_am_virtual_foo() {} }; class Sub: public Base{ public: Sub() {} ~Sub() {} void print() { std::cout << "I'm Sub" << endl; } virtual void i_am_virtual_foo() {} }; int main() { cout << "Sub->Base" << endl; Sub * sub = new Sub(); sub->print(); Base* sub2base = dynamic_cast<Base*>(sub); if (sub2base != nullptr) { sub2base->print(); } cout << "<sub->base> sub2base val is: " << sub2base << endl; cout << endl << "Base->Sub" << endl; Base *base = new Base(); base->print(); Sub *base2sub = dynamic_cast<Sub*>(base); if (base2sub != nullptr) { base2sub->print(); } cout <<"<base->sub> base2sub val is: "<< base2sub << endl; delete sub; delete base; return 0; } /* vs2019 输出为下 Sub->Base I'm Sub I'm Base <sub->base> sub2base val is: 0000026007FC10E0 // 注:这个地址是系统分配的,每次不一定一样 Base->Sub I'm Base <base->sub> base2sub val is: 0000000000000000 // VS2019的C++编译器,对此类错误的转换赋值为nullptr */ -
从上边的代码和输出结果可以看出:
- 对于从子类到基类的指针转换 ,dynamic_cast 成功转换,没有什么运行异常,且达到预期结果
- 而从基类到子类的转换 , dynamic_cast 在转换时也没有报错,但是输出给 base2sub 是一个 nullptr ,说明dynami_cast 在程序运行时对类型转换对“运行期类型信息”（Runtime type information，RTTI）进行了检查.
- 这个检查主要来自虚函数(virtual function), 在C++的面对对象思想中，虚函数起到了很关键的作用，当一个类中拥有至少一个虚函数，那么编译器就会构建出一个虚函数表(virtual method table)来指示这些函数的地址，假如继承该类的子类定义并实现了一个同名并具有同样函数签名（function siguature）的方法重写了基类中的方法，那么虚函数表会将该函数指向新的地址。此时多态性就体现出来了：当我们将基类的指针或引用指向子类的对象的时候，调用方法时，就会顺着虚函数表找到对应子类的方法而非基类的方法。因此注意下代码中 Base 和 Sub 都有声明定义的一个虚函数 ” i_am_virtual_foo” 。
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reinterpret_cast是强制类型转换符用来处理无关类型转换的，通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释！但是他仅仅是重新解释了给出的对象的比特模型，并没有进行二进制的转换！ -
他是用在任意的指针之间的转换，引用之间的转换，指针和足够大的int型之间的转换，整数到指针的转换。
#include<iostream> #include<cstdint> using namespace std; int main() { int *ptr = new int(233); uint32_t ptr_addr = reinterpret_cast<uint32_t>(ptr); cout << "ptr 的地址: " << hex << ptr << endl << "ptr_addr 的值(hex): " << hex << ptr_addr << endl; delete ptr; return 0; } /* ptr 的地址: 0061E6D8 ptr_addr 的值(hex): 0061e6d8 */