static_cast


C 風格(C-style)強制轉型例如以下:

(T) exdivssion // cast exdivssion to be of type T

函數風格(Function-style)強制轉型使用這種語法:

T(exdivssion) // cast exdivssion to be of type T

 

這兩種形式之間沒有本質上的不同,它純粹就是一個把括號放在哪的問題。我把這兩種形式稱為舊風格(old-style)的強制轉型。

使用標准C++的類型轉換符:static_cast 、dynamic_cast、reinterdivt_cast、和const_cast。

3.1 static_cast
使用方法:static_cast < type-id > ( exdivssion )
該運算符把exdivssion轉換為type-id類型,但沒有執行時類型檢查來保證轉換的安全性。它主要有例如以下幾種使用方法:
①用於類層次結構中基類和子類之間指針或引用的轉換。
  進行上行轉換(把子類的指針或引用轉換成基類表示)是安全的;
  進行下行轉換(把基類指針或引用轉換成子類表示)時,因為沒有動態類型檢查,所以是不安全的。
②用於基本數據類型之間的轉換,如把int轉換成char,把int轉換成enum。這樣的轉換的安全性也要開發者來保證。
③把空指針轉換成目標類型的空指針。
④把不論什么類型的表達式轉換成void類型。

注意:static_cast 不能轉換掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned屬性。


3.2 dynamic_cast
使用方法:dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
該運算符把exdivssion轉換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指針、類的引用或者void *;
假設type-id是類指針類型,那么exdivssion也必須是一個指針,假設type-id是一個引用,那么exdivssion也必須是一個引用。

dynamic_cast主要用於類層次間的上行轉換和下行轉換,還能夠用於類之間的交叉轉換。
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。
class B{
public:
int m_iNum;
virtual void foo();
};

class D:public B{
public:
char *m_szName[100];
};

void func(B *pb){
D *pd1 = static_cast (pb);
D *pd2 = dynamic_cast(pb);
}

在上面的代碼段中,假設pb指向一個D類型的對象,pd1和pd2是一樣的,而且對這兩個指針運行D類型的不論什么操作都是安全的;
可是,假設pb指向的是一個B類型的對象,那么pd1將是一個指向該對象的指針,對它進行D類型的操作將是不安全的(如訪問m_szName),
而pd2將是一個空指針。

另外要注意:B要有虛函數,否則會編譯出錯;static_cast 則沒有這個限制。
這是因為執行時類型檢查須要執行時類型信息,而這個信息存儲在類的虛函數表(
關於虛函數表的概念,具體可見)中,僅僅有定義了虛函數的類才有虛函數表,
未定義虛函數的類是沒有虛函數表的。

另外,dynamic_cast還支持交叉轉換(cross cast)。例如以下代碼所看到的。
class A{
public:
int m_iNum;
virtual void f(){}
};

class B:public A{
};

class D:public A{
};

void foo(){
B *pb = new B;
pb->m_iNum = 100;

D *pd1 = static_cast (pb); //compile error
D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL
delete pb;
}

在函數foo中,使用static_cast 進行轉換是不被同意的,將在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉換則是同意的,結果是空指針。


3.3 reindivter_cast
使用方法:reindivter_cast (exdivssion)
type-id必須是一個指針、引用、算術類型、函數指針或者成員指針。
它能夠把一個指針轉換成一個整數,也能夠把一個整數轉換成一個指針(先把一個指針轉換成一個整數,
在把該整數轉換成原類型的指針,還能夠得到原先的指針值)。

該運算符的使用方法比較多。

3.4 const_cast
使用方法:const_cast (exdivssion)
該運算符用來改動類型的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外, type_id和exdivssion的類型是一樣的。
常量指針被轉化成很量指針,而且仍然指向原來的對象;
常量引用被轉換成很量引用,而且仍然指向原來的對象;常量對象被轉換成很量對象。

Voiatile和const類試。舉例如以下一例:
class B{
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const B b1;
b1.m_iNum = 100; //comile error
B b2 = const_cast(b1);
b2. m_iNum = 200; //fine
}
上面的代碼編譯時會報錯,由於b1是一個常量對象,不能對它進行改變;
使用const_cast把它轉換成一個常量對象,就能夠對它的數據成員隨意改變。注意:b1和b2是兩個不同的對象。
 

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== dynamic_cast .vs. static_cast
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class B { ... };
class D : public B { ... };

void f(B* pb)
{

D* pd1 = dynamic_cast (pb);

D* pd2 = static_cast (pb);
}

If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.

If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.

dynamic_cast 可用於繼承體系中的向下轉型,即將基類指針轉換為派生類指針,比 static_cast 更嚴格更安全。 dynamic_cast 在運行效率上比 static_cast 要差一些,但 static_cast 在更寬上范圍內能夠完畢映射,這樣的不加限制的映射伴隨着不安全性。 static_cast 覆蓋的變換類型除類層次的靜態導航以外,還包含無映射變換、窄化變換 ( 這樣的變換會導致對象切片 , 丟失信息 ) 、用 VOID* 的強制變換、隱式類型變換等 ...


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== static_cast .vs. reinterdivt_cast
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reinterdivt_cast 是為了映射到一個全然不同類型的意思,這個關鍵詞在我們須要把類型映射回原有類型時用到它。我們映射到的類型不過為了故弄玄虛和其它目的,這是全部映射中最危急的。 ( 這句話是 C++ 編程思想中的原話 )

static_cast reinterdivt_cast 操作符改動了操作數類型。它們不是互逆的; static_cast 在編譯時使用類型信息運行轉換,在轉換運行必要的檢測 ( 諸如指針越界計算 , 類型檢查 ). 其操作數相對是安全的。還有一方面; reinterdivt_cast 不過又一次解釋了給出的對象的比特模型而沒有進行二進制轉換, 樣例例如以下:

int n=9; double d=static_cast < double > (n);

上面的樣例中 , 我們將一個變量從 int 轉換到 double 這些類型的二進制表達式是不同的。 要將整數 9 轉換到 雙精度整數 9 static_cast 須要正確地為雙精度整數 d 補足比特位。其結果為 9.0 。而 reinterdivt_cast 的行為卻不同 :

int n=9;

double d=reinterdivt_cast (n);

這次 , 結果有所不同 . 在進行計算以后 , d 包括無用值 . 這是由於 reinterdivt_cast 不過復制 n 的比特位到 d, 沒有進行必要的分析 .

因此 , 你須要慎重使用 reinterdivt_cast .


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