本文整理自博文【C++专题】static_cast, dynamic_cast, const_cast探讨和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
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_cast、dynamic_cast、reinterpret_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)。