C++的四種強制類型轉換


C++的四種強制類型轉換,所以C++不是類型安全的。分別為:static_cast , dynamic_cast , const_cast , reinterpret_cast

為什么使用C風格的強制轉換可以把想要的任何東西轉換成合乎心意的類型。那為什么還需要一個新的C++類型的強制轉換呢?

新類型的強制轉換可以提供更好的控制強制轉換過程,允許控制各種不同種類的強制轉換。C++中風格是 static_cast<type>(content)。C++風格的強制轉換其他的好處是,它們能更清晰的表明它們要干什么。程序員只要掃 一眼這樣的代碼,就能立即知道一個強制轉換的目的。

四種轉換的區別:

static_cast:可以實現C++中內置基本數據類型之間的相互轉換。

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int c= static_cast < int >(7.987);

如果涉及到類的話,static_cast只能在有相互聯系的類型中進行相互轉換,不一定包含虛函數

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class A
{};
class B: public A
{};
class C
{};
 
int main()
{
     A* a= new A;
     B* b;
     C* c;
     b= static_cast <B>(a);  // 編譯不會報錯, B類繼承A類
     c= static_cast <B>(a);  // 編譯報錯, C類與A類沒有任何關系
     return 1;
}

const_cast: const_cast操作不能在不同的種類間轉換。相反,它僅僅把一個它作用的表達式轉換成常量。它可以使一個本來不是const類型的數據轉換成const類型的,或者把const屬性去掉。

reinterpret_cast: 有着和C風格的強制轉換同樣的能力。它可以轉化任何內置的數據類型為其他任何的數據類型,也可以轉化任何指針類型為其他的類型。它甚至可以轉化內置的數據類型為指針,無須考慮類型安全或者常量的情形。不到萬不得已絕對不用。

dynamic_cast: 

(1)其他三種都是編譯時完成的,dynamic_cast是運行時處理的,運行時要進行類型檢查。

(2)不能用於內置的基本數據類型的強制轉換。

(3)dynamic_cast轉換如果成功的話返回的是指向類的指針或引用,轉換失敗的話則會返回NULL。

(4)使用dynamic_cast進行轉換的,基類中一定要有虛函數,否則編譯不通過。

        B中需要檢測有虛函數的原因:類中存在虛函數,就說明它有想要讓基類指針或引用指向派生類對象的情況,此時轉換才有意義。

        這是由於運行時類型檢查需要運行時類型信息,而這個信息存儲在類的虛函數表(關於虛函數表的概念,詳細可見<Inside c++ object model>)中,

        只有定義了虛函數的類才有虛函數表。

 (5)在類的轉換時,在類層次間進行上行轉換時,dynamic_cast和static_cast的 效果是一樣的。在進行下行轉換時,dynamic_cast具有類型檢查的功能,比               static_cast更安全。向上轉換即為指向子類對象的向下轉換,即將父類指針轉化子類指針。向下轉換的成功與否還與將要轉換的類型有關,即要轉換的 指針指向的對象的實際類型與轉換以后的對象類型一定要相同,否則轉換失敗。

參考例子:

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#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
class A
{
    public :
    virtual void f()
    {
        cout<< "hello" <<endl;
        };
};
 
class B: public A
{
     public :
     void f()
     {
         cout<< "hello2" <<endl;
         };
 
};
 
class C
{
   void pp()
   {
       return ;
   }
};
 
int fun()
{
     return 1;
}
int main()
{
     A* a1= new B; //a1是A類型的指針指向一個B類型的對象
     A* a2= new A; //a2是A類型的指針指向一個A類型的對象
     B* b;
     C* c;
     b= dynamic_cast <B*>(a1); //結果為not null,向下轉換成功,a1之前指向的就是B類型的對象,所以可以轉換成B類型的指針。
     if (b==NULL)
     {
         cout<< "null" <<endl;
     }
     else
     {
         cout<< "not null" <<endl;
     }
     b= dynamic_cast <B*>(a2); //結果為null,向下轉換失敗
     if (b==NULL)
     {
         cout<< "null" <<endl;
     }
     else
     {
         cout<< "not null" <<endl;
     }
     c= dynamic_cast <C*>(a); //結果為null,向下轉換失敗
     if (c==NULL)
     {
         cout<< "null" <<endl;
     }
     else
     {
         cout<< "not null" <<endl;
     }
     delete (a);
     return 0;
}


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