c++ 数据类型转换： static_cast dynamic_cast reinterpret_cast const_cast
C++ 类型转换（C风格的强制转换）：
（1）将浮点型数据赋值给整型变量时，舍弃其小数部分。
（2）将整型数据赋值给浮点型变量时，数值不变，但是以指数形式存储。
（3）将double型数据赋值给float型变量时，注意数值范围溢出。
（4）字符型数据可以赋值给整型变量，此时存入的是字符的ASCII码。
（5）将一个int，short或long型数据赋值给一个char型变量，只将低8位原封不动的送到char型变量中。
（6）将有符号型数据赋值给长度相同的无符号型变量，连同原来的符号位一起传送。
C++强制类型转换：
新类型的强制转换可以提供更好的控制强制转换过程，允许控制各种不同种类的强制转换。
C++中风格是static_cast<type>(content)。C++风格的强制转换其他的好处是，它们能更清晰的表明它们要干什么。程序员只要扫一眼这样的代码，就能立即知道一个强制转换的目的。
1) static_cast
在C++语言中static_cast用于数据类型的强制转换，强制将一种数据类型转换为另一种数据类型。例如将整型数据转换为浮点型数据。
[例1]C语言所采用的类型转换方式：
int a = 10;
int b = 3;
double result = (double)a / (double)b;
例1中将整型变量a和b转换为双精度浮点型，然后相除。在C++语言中，我们可以采用static_cast关键字来进行强制类型转换，如下所示。
[例2]static_cast关键字的使用：
int a = 10;
int b = 3;
double result = static_cast<double>(a) / static_cast<double>(b);
在本例中同样是将整型变量a转换为双精度浮点型。采用static_cast进行强制数据类型转换时，将想要转换成的数据类型放到尖括号中，将待转换的变量或表达式放在元括号中，其格式可以概括为如下形式：
用法：static_cast <类型说明符> （变量或表达式）
它主要有如下几种用法：
（1）用于类层次结构中基类和派生类之间指针或引用的转换
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（把基类的指针或引用转换为派生类表示），由于没有动态类型检查，所以是不安全的
（2）用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char。这种转换的安全也要开发人员来保证
（3）把空指针转换成目标类型的空指针
（4）把任何类型的表达式转换为void类型
注意：static_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。
如果涉及到类的话，static_cast只能在有相互联系的类型中进行相互转换,不一定包含虚函数。
2) const_cast
在C语言中，const限定符通常被用来限定变量，用于表示该变量的值不能被修改。
而const_cast则正是用于强制去掉这种不能被修改的常数特性，但需要特别注意的是const_cast不是用于去除变量的常量性，而是去除指向常数对象的指针或引用的常量性，其去除常量性的对象必须为指针或引用。
用法：const_cast<type_id> (expression)
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。
常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；
常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；常量对象被转换成非常量对象。
[例3]一个错误的例子：
const int a = 10;
const int * p = &a;
*p = 20; //compile error
int b = const_cast<int>(a); //compile error
在本例中出现了两个编译错误，第一个编译错误是*p因为具有常量性，其值是不能被修改的；另一处错误是const_cast强制转换对象必须为指针或引用，而例3中为一个变量，这是不允许的！
[例4]const_cast关键字的使用
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#include<iostream>using namespace std;int main(){ const int a = 10; const int * p = &a; int *q; q = const_cast<int *>(p); *q = 20; //fine cout <<a<<" "<<*p<<" "<<*q<<endl; cout <<&a<<" "<<p<<" "<<q<<endl; return 0;} |
在本例中，我们将变量a声明为常量变量，同时声明了一个const指针指向该变量（此时如果声明一个普通指针指向该常量变量的话是不允许的，Visual Studio 2010编译器会报错）。
之后我们定义了一个普通的指针*q。将p指针通过const_cast去掉其常量性，并赋给q指针。之后我再修改q指针所指地址的值时，这是不会有问题的。
最后将结果打印出来，运行结果如下：
10 20 20
002CFAF4 002CFAF4 002CFAF4
查看运行结果，问题来了，指针p和指针q都是指向a变量的，指向地址相同，而且经过调试发现002CFAF4地址内的值确实由10被修改成了20，这是怎么一回事呢？为什么a的值打印出来还是10呢？
其实这是一件好事，我们要庆幸a变量最终的值没有变成20！变量a一开始就被声明为一个常量变量，不管后面的程序怎么处理，它就是一个常量，就是不会变化的。试想一下如果这个变量a最终变成了20会有什么后果呢？对于这些简短的程序而言，如果最后a变成了20，我们会一眼看出是q指针修改了，但是一旦一个项目工程非常庞大的时候，在程序某个地方出现了一个q这样的指针，它可以修改常量a，这是一件很可怕的事情的，可以说是一个程序的漏洞，毕竟将变量a声明为常量就是不希望修改它，如果后面能修改，这就太恐怖了。
在例4中我们称“*q=20”语句为未定义行为语句，所谓的未定义行为是指在标准的C++规范中并没有明确规定这种语句的具体行为，该语句的具体行为由编译器来自行决定如何处理。对于这种未定义行为的语句我们应该尽量予以避免！
从例4中我们可以看出我们是不想修改变量a的值的，既然如此，定义一个const_cast关键字强制去掉指针的常量性到底有什么用呢？我们接着来看下面的例子。
例5：
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#include<iostream>using namespace std;const int * Search(const int * a, int n, int val);int main(){ int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; int val = 5; int *p; p = const_cast<int *>(Search(a, 10, val)); if(p == NULL) cout<<"Not found the val in array a"<<endl; else cout<<"hvae found the val in array a and the val = "<<*p<<endl; return 0;}const int * Search(const int * a, int n, int val){ int i; for(i=0; i<n; i++) { if(a[i] == val) return &a[i]; } return NULL;} |
在例5中我们定义了一个函数，用于在a数组中寻找val值，如果找到了就返回该值的地址，如果没有找到则返回NULL。函数Search返回值是const指针，当我们在a数组中找到了val值的时候，我们会返回val的地址，最关键的是a数组在main函数中并不是const，因此即使我们去掉返回值的常量性有可能会造成a数组被修改，但是这也依然是安全的。
对于引用，我们同样能使用const_cast来强制去掉常量性，如例6所示。
例6：
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#include<iostream>using namespace std;const int & Search(const int * a, int n, int val);int main(){int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};int val = 5;int &p = const_cast<int &>(Search(a, 10, val));if(p == NULL)cout<<"Not found the val in array a"<<endl;elsecout<<"hvae found the val in array a and the val = "<<p<<endl;return 0;}const int & Search(const int * a, int n, int val){int i;for(i=0; i<n; i++){if(a[i] == val)return a[i];}return NULL;} |
了解了const_cast的使用场景后，可以知道使用const_cast通常是一种无奈之举，同时也建议大家在今后的C++程序设计过程中一定不要利用const_cast去掉指针或引用的常量性并且去修改原始变量的数值，这是一种非常不好的行为。
3) reinterpret_cast
在C++语言中，reinterpret_cast主要有三种强制转换用途：改变指针或引用的类型、将指针或引用转换为一个足够长度的整形、将整型转换为指针或引用类型。
用法：reinterpret_cast<type_id> (expression)
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）。
在使用reinterpret_cast强制转换过程仅仅只是比特位的拷贝，因此在使用过程中需要特别谨慎！
例7：
int *a = new int;
double *d = reinterpret_cast<double *>(a);
4) dynamic_cast
用法：dynamic_cast<type_id> (expression)
（1）其他三种都是编译时完成的，dynamic_cast是运行时处理的，运行时要进行类型检查。
（2）不能用于内置的基本数据类型的强制转换。
（3）dynamic_cast转换如果成功的话返回的是指向类的指针或引用，转换失败的话则会返回NULL。
（4）使用dynamic_cast进行转换的，基类中一定要有虚函数，否则编译不通过。
B中需要检测有虚函数的原因：类中存在虚函数，就说明它有想要让基类指针或引用指向派生类对象的情况，此时转换才有意义。
只有定义了虚函数的类才有虚函数表。
（5）在类的转换时，在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的。在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。
向上转换，即为子类指针指向父类指针（一般不会出问题）；向下转换，即将父类指针转化子类指针。
向下转换的成功与否还与将要转换的类型有关，即要转换的指针指向的对象的实际类型与转换以后的对象类型一定要相同，否则转换失败。
在C++中，编译期的类型转换有可能会在运行时出现错误，特别是涉及到类对象的指针或引用操作时，更容易产生错误。Dynamic_cast操作符则可以在运行期对可能产生问题的类型转换进行测试。
例1：
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#include<iostream>using namespace std;class base{public : void m(){cout<<"m"<<endl;}};class derived : public base{public: void f(){cout<<"f"<<endl;}};int main(){ derived * p; p = new base; p = static_cast<derived *>(new base); p->m(); p->f(); return 0;} |
本例中定义了两个类：base类和derived类，这两个类构成继承关系。在base类中定义了m函数，derived类中定义了f函数。在前面介绍多态时，我们一直是用基类指针指向派生类或基类对象，而本例则不同了。
本例主函数中定义的是一个派生类指针，当我们将其指向一个基类对象时，这是错误的，会导致编译错误。
但是通过强制类型转换我们可以将派生类指针指向一个基类对象，p = static_cast<derived *>(new base);语句实现的就是这样一个功能，这样的一种强制类型转换时合乎C++语法规定的，但是是非常不明智的，它会带来一定的危险。
在程序中p是一个派生类对象，我们将其强制指向一个基类对象，首先通过p指针调用m函数，因为基类中包含有m函数，这一句没有问题，之后通过p指针调用f函数。一般来讲，因为p指针是一个派生类类型的指针，而派生类中拥有f函数，因此p->f();这一语句不会有问题，但是本例中p指针指向的确实基类的对象，而基类中并没有声明f函数，虽然p->f();这一语句虽然仍没有语法错误，但是它却产生了一个运行时的错误。换言之，p指针是派生类指针，这表明程序设计人员可以通过p指针调用派生类的成员函数f，但是在实际的程序设计过程中却误将p指针指向了一个基类对象，这就导致了一个运行期错误。
产生这种运行期的错误原因在于static_cast强制类型转换时并不具有保证类型安全的功能，而C++提供的dynamic_cast却能解决这一问题，dynamic_cast可以在程序运行时检测类型转换是否类型安全。
当然dynamic_cast使用起来也是有条件的，它要求所转换的操作数必须包含多态类类型（即至少包含一个虚函数的类）。
例2：
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#include<iostream>using namespace std;class base{public : void m(){cout<<"m"<<endl;}};class derived : public base{public: void f(){cout<<"f"<<endl;}};int main(){ derived * p; p = new base; p = dynamic_cast<derived *>(new base); p->m(); p->f(); return 0;} |
在本例中利用dynamic_cast进行强制类型转换，但是因为base类中并不存在虚函数，因此p = dynamic_cast<derived *>(new base);这一句会编译错误。
为了解决本例中的语法错误，我们可以将base类中的函数m声明为虚函数，virtual void m(){cout<<"m"<<endl;}。
dynamic_cast还要求<>内部所描述的目标类型必须为指针或引用。
例3：
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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类型的指针指向一个B类型的对象 A* a2=new A;//a2是A类型的指针指向一个A类型的对象 B* b; C* c; b=dynamic_cast<B*>(a1);//结果为not null，向下转换成功，a1之前指向的就是B类型的对象，所以可以转换成B类型的指针。 if(b==NULL) { cout<<"null"<<endl; } else { cout<<"not null"<<endl; } b=dynamic_cast<B*>(a2);//结果为null，向下转换失败 if(b==NULL) { cout<<"null"<<endl; } else { cout<<"not null"<<endl; } c=dynamic_cast<C*>(a);//结果为null，向下转换失败 if(c==NULL) { cout<<"null"<<endl; } else { cout<<"not null"<<endl; } delete(a); return 0;} |
【目录】
举例: static_cast 用于基本类型之间、基本类型指针和空指针间的转换
c语言中我们经常使用类似于 int a =（int）3.14等这种强制类型转换
标准c++的类型转换符：static_cast 、dynamic_cast、 reindivter_cast、 const_cast， 以下分别介绍他们的用法以及举例说明
以下代码编译运行环境：codeblock with gcc in win7（x64）
【1】static_cast
用法：static_cast < type-id > ( exdivssion )
该运算符把exdivssion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：
①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表示）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的。
②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。
③把空指针转换成目标类型的空指针。
④把任何类型的表达式转换成void类型。
注意：static_cast 不能转换掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned属性。
msdn官方解释：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/c36yw7x9(v=vs.80).aspx
【2】dynamic_cast
用法：dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
该运算符把exdivssion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exdivssion也必须是一个指针，如果type-id是一个引用，那么exdivssion也必须是一个引用。
dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换，还可以用于类之间的交叉转换。
在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast和static_cast 的效果是一样的；
在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast 更安全。
msdn官方解释：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cby9kycs(v=vs.80).aspx
举例：下行转换（把基类的指针或引用转换成子类表示）
需要注意的是如果基类中不含虚函数，dynamic_cast 下行转换编译会出错
1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 class father
5 {
6 public:
7 void fun1()
8 {
9 cout<<"this is father fun1 call ";
10 }
11 virtual void fun()
12 {
13 cout<<"this is father fun call ";
14 }
15 };
16
17 class son: public father
18 {
19 public:
20 void fun2()
21 {
22 cout<<"this is son fun2 call ";
23 }
24 void fun()
25 {
26 cout<<"this is the son fun call ";
27 }
28 int k;
29 };
30
31 int main()
32 {
33 father *pf, f;
34 son *ps, s;
35
36 pf = &f;// 基类的指针指向基类对象
37 ps = static_cast<son *>(pf);//这种转换是不安全的，行为是不确定的
38 if(ps != NULL)
39 {
40 ps->fun(); //在本文编译环境下，执行父类的fun
41 //本文编译环境下，一下语句可以执行
42 ps->fun2();
43 ps->k = 1;
44 }
45 ps = dynamic_cast<son *>(pf);//转换后ps = NULL
46 if(ps == NULL)
47 cout<<"dynamic_cast: ps = NULL ";
48 cout<<"----------------------------------------------------------------- ";
49 pf = &s; //基类指针开始指向子类对象
50 //此时，两种转换都是安全的
51 ps = static_cast<son *>(pf);
52 if(ps != NULL)
53 {
54 ps->fun();
55 ps->fun2();
56 ps->k = 1;
57 }
58 ps = dynamic_cast<son *>(pf);//转换后ps = NULL
59 if(ps != NULL)
60 {
61 ps->fun();
62 ps->fun2();
63 ps->k = 2;
64 }
65 }
结果：
举例：上行转换（把子类的指针或引用转换成基类表示）
1 //类定义同上
2 int main()
3 {
4 father *pf, f;
5 son *ps, s;
6
7 ps = &s;// 子类的指针指向子类对象
8 //此时两种转换都是安全的
9 pf = static_cast<father *>(ps);
10 if(pf != NULL)
11 {
12 pf->fun();
13 }
14 pf = dynamic_cast<father *>(ps);
15 if(pf != NULL)
16 {
17 pf->fun();
18 }
19
20 }
举例: static_cast 用于基本类型之间、基本类型指针和空指针间的转换（不能用于基本类型指针之间转换）。
注意：基本类型由于表示数值范围的不同，因此需要用户保证转换的安全。另外dynamic_cast不能用于此类转换
1 int main()
2 {
3 //基本类型间的转换，需要用户保证安全
4 int a = 1000;
5 char c = static_cast<char>(a);//不安全，1000超过了char的表示范围
6 cout<<c<<endl;//输出空
7 a = 49;
8 c = static_cast<char>(a);//安全，输出字符‘1’
9 cout<<c<<endl;
10 //c = dynamic_cast<char>(a); 错误
11 cout<<"----------------------------------------------------------------- ";
12 //void *和基本类型指针的转换，需要用户保证转换安全
13 a = 49;
14 void *pv;
15 pv = &a;
16 int *pi = static_cast<int *>(pv);//void * 转换为int *
17 cout<<*pi<<endl; //输出49
18 //pi = dynamic_cast<int *>(pv); 错误
19 char *pc = static_cast<char *>(pv);//void *转char*
20 cout<<*pc<<endl;//输出字符‘1’
21 void *pv2 = static_cast<void *>(pc);// char * 转void *
22 cout<<*((char *)pv2)<<endl;////输出字符‘1’
23 }
【3】reinterpret_cast
用法：reinterpret_cast<type-id> (exdivssion)
reinterpret_cast运算符是用来处理无关类型之间的转换；它会产生一个新的值，这个值会有与原始参数（expressoin）有完全相同的比特位。按照reinterpret的字面意思“重新解释”，即对数据的比特位重新解释。
IBM的C++指南 里明确告诉了我们reinterpret_cast可以，或者说应该在什么地方用来作为转换运算符：
- 从指针类型到一个足够大的整数类型
- 从整数类型或者枚举类型到指针类型
- 从一个指向函数的指针到另一个不同类型的指向函数的指针
- 从一个指向对象的指针到另一个不同类型的指向对象的指针
- 从一个指向类函数成员的指针到另一个指向不同类型的函数成员的指针
- 从一个指向类数据成员的指针到另一个指向不同类型的数据成员的指针
总结来说：reinterpret_cast用在任意指针（或引用）类型之间的转换；以及指针与足够大的整数类型之间的转换；从整数类型（包括枚举类型）到指针类型，无视大小。
注意：static_cast 不能转换掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned属性。
msdn官方解释：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/e0w9f63b(v=vs.80).aspx
举例：reinterpret_cast用法
1 int main()
2 {
3 int a = 49;
4 int *pi = &a;
5 char *pc = reinterpret_cast<char*>(pi);//int * 到char *,用户自己安全
6 cout<<*pc<<endl; //输出字符"1"
7 unsigned long b = reinterpret_cast<unsigned long>(pc);//char * 转 unsigned long
8 cout<<b<<endl;//输出pc指向地址（即a的地址）对应的整数
9 int *pi2 = reinterpret_cast<int *>(b);//unsigned long 转 int*
10 cout<<*pi2<<endl; //输出49
11 }
总结：
类指针或引用的上行转换static_cast 和 dynamic_cast 都可以
类指针或引用的下行转换用dynamic_cast并且判断转换后是否为空
基本数据类型之间的转换用static_cast, 但是由于数值范围的不同，需要用户保证转换的安全性
不同类型之间的指针或引用的转换用reinterpret_cast，它的本质是对指向内存的比特位的重解释
消除数据的const、volatile、__unaligned属性，用const_cast
C++四种类型强制转换
C++四种类型强制转换
类型转换相信大家都不陌生，比如我们有时会将int类型强制转换为double，C中的类型转换我们一般如下使用：
int a=1;
double b=(double)a; 或者double b=double(a);
在C++中增加了类这个机制，一个类也可以视为一种类型，因此这些类型之间也是可以相互转换的，当然，为了兼容C，C++也保留了上述C中的类型转换方式，此外C++中还引入了四种类型转换机制：static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast
static_cast
static_cast支持所有的编译器认可的隐式类型转换
<1>基本数据类型的转换
int a = 6;
double b = static_cast<int>(a);
double d = 3.14159265;
int i = static_cast<int>(d);
<2>派生类指针/引用转换为基类的指针/引用
class base{ …. }
class derived : public base{ …. }
base *b;
derived *d = new derived();
b = static_cast<base *>(d);
<3>基类指针/引用转换为派生类指针/引用（注，此处没有执行类型安全检查，与dynamic_cast的区别）
class Base {};
class Derived : public Base {};
Base *a = new Base;
Derived *b = static_cast<Derived *>(a);
dynamic_cast
dynamic_cast仅用于执行派生类与基类之间的转换
<1>派生类转换为基类
class base{ …. }
class derived : public base{ …. }
base *b;
derived *d = new derived();
b = dynamic_cast<base *>(d);
<2>基类转换为派生类
class Base { virtual dummy() {} };
class Derived : public Base {};
Base* b1 = new Derived;
Base* b2 = new Base;
Derived* d1 = dynamic_cast<Derived *>(b1); // succeeds
Derived* d2 = dynamic_cast<Derived *>(b2); // fails: returns 'NULL'
Derived d1 = dynamic_cast<Derived &*>(b1); // succeeds
Derived d2 = dynamic_cast<Derived &*>(b2); // fails: exception thrown
其中，注意Derived* d2 = dynamic_cast<Derived *>(b2)这一行，将这一行与static_cast中的 Derived *b = static_cast<Derived *>(a)这一行比较，可以发现dynamic_cast有执行类型转换安全检查
dynamic_cast三个特点：
<1>其他三种军事编译时完成，dynamic_cast是运行时处理的，要在运行期进行运行时类型检查
比如：Derived* d2 = dynamic_cast<Derived *>(b2); // fails: returns 'NULL'
<2>基类中要有虚函数，因为运行时类型检查的类型信息在虚函数表中，有虚函数才会有虚函数表
<3>可以实现类的向上和向下转型，前提是必须使用public或protected继承
interpret_cast
<1>可以实现任意两个类型之间的转换
<2>可以转换一个类型指针为其他类型的指针，也可将指针类型转换为整形，反之亦然
<3>只是一个指针到另一个指针的二进制的拷贝，在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换
class A {};
class B {};
A * a = new A;
B * b = reinterpret_cast<B *>(a);
<4>实现函数指针的类型转换
比如：
typedef void (*funcPtr) ();
funcPtr funcPtrArray[10];
int doSomething();
此时，如果我们想将doSomething函数放到funcPtrArray数组中是会报错的，因为两个函数指针类型不一样，
funcPtrArray[0] = &doSomething; //错误，类型不匹配
funcPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr> (&doSomething); //类型转换正确，可通过编译
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