类型转换 隐式类型转换 显式类型转换

  本文整理自博文【C++专题】static_cast, dynamic_cast, const_cast探讨c++强制类型转换:dynamic_cast、const_cast 、static_cast、reinterpret_cast

  在C/C++中,类型转换可分为隐式类型转换和显示类型转换。

  隐式类型转换分为以下几种情况:

  1)算术转换(Arithmetic conversion) : 在混合类型的算术表达式中, 最宽的数据类型成为目标转换类型。如:

1 int ival = 3;
2 double dval = 3.14159;
3 
4 ival + dval;//ival被提升为double类型

  2)一种类型表达式赋值给另一种类型的对象:目标类型是被赋值对象的类型。如:

1 int *pi = 0; // 0被转化为int *类型
2 ival = dval; // double->int

  3)将一个表达式作为实参传递给函数调用,此时形参和实参类型不一致:目标转换类型为形参的类型。如:

1 extern double sqrt(double);
2 
3 cout << "The square root of 2 is " << sqrt(2) << endl;
4 //2被提升为double类型:2.0

  4)从一个函数返回一个表达式,表达式类型与返回类型不一致:目标转换类型为函数的返回类型。如:

1 double difference(int ival1, int ival2)
2 {
3     return ival1 - ival2;
4     //返回值被提升为double类型
5 }

显式类型转换

  显式类型转换也称强制类型转换。

  C     风格: (type-id)
  C++风格:static_castdynamic_castreinterpret_cast、和const_cast

  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,no run-time check。通常,如果不知道该用哪个,就用这个;
  reinterpret_cast: 用于进行没有任何关联之间的转换,比如一个字符指针转换为一个整形数。

static_cast < type-id > ( expression )

  编译器在编译期处理。

  该运算符把expression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。

  它主要有如下几种用法:

  • 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指针或引用)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。对于没有继承关系的类之间不能互相转换。
  • 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。这种转换的安全性也要开发人员来保证。
  • 把void指针转换成目标类型的指针(不安全!!)
  • 把任何类型的表达式转换成void类型。

  注意:static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。

 1 class A { ... };
 2 class B { ... };
 3 class D : public B { ... };
 4 void f(B* pb, D* pd)
 5 {
 6     D* pd2 = static_cast<D*>(pb); // 不安全, pb可能只是B的指针
 7     B* pb2 = static_cast<B*>(pd); // 安全的
 8     A* pa2 = static_cast<A*>(pb); // 错误A与B没有继承关系
 9     ...
10 }

dynamic_cast < type-id > ( expression )

  编译器在运行期处理。

  该运算符把expression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 *;如果type-id是类指针类型,那么expression也必须是一个指针,如果type-id是一个引用,那么expression也必须是一个引用。

  详细请参考博文【C++专题】static_cast, dynamic_cast, const_cast探讨

const_cast<type_id> (expression)

  编译器在编译期处理。
  该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, type_id和expression的类型是一样的。

1 class A { ... };
2 void f()
3 {
4     const A *pa = new A;//const对象
5     A *pb;//非const对象
6     //pb = pa; // 这里将出错,不能将const对象指针赋值给非const对象
7     pb = const_cast<A*>(pa); // 现在OK了
8     ...
9 }

reinpreter_cast<type-id> (expression)

  编译器在编译期处理。

  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。它可以把一个指针转换成一个整数,也可以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,还可以得到原先的指针值)。