C++的类型转换

Posted 2022-04-06 小倪同学 -_-

文章目录

• C语言中的类型转换
• 为什么C++需要四种类型转换
• C++强制类型转换
• • static_cast类型转换
  • reinterpret_cast
  • const_cast
  • dynamic_cast
  • explicit

C语言中的类型转换

在C语言中，如果赋值运算符左右两侧类型不同，或者形参与实参类型不匹配，或者返回值类型与接收返回值类型不一致时，就需要发生类型转化，C语言中总共有两种形式的类型转换：隐式类型转换和显式类型转换。

1. 隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败。
2. 显式类型转化：需要用户自己处理

例：

void Test()

	int i = 1;
	// 隐式类型转换
	double d = i;
	printf("%d, %.2f\\n", i, d);

	int* p = &i;
	// 显示的强制类型转换
	int address = (int)p;
	printf("%x, %d\\n", p, address);

运行结果如下

C语言中的类型转换存在如下缺陷：转换的可视性比较差，所有的转换形式都是以一种相同形式书写，难以跟踪错误的转换。

如下面代码

void Test()

	size_t pos=0;
	int n = 5;
	while (n >= pos)
	
		cout << n << endl;
		--n;
	

运行结果如下

我们发现居然出现了负数，这是为什么呢？

这里的pos和n比较时，n隐式类型转化为size_t 类型，大于等于零的条件恒成立，所以会一直打印。

为什么C++需要四种类型转换

C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点的：

1. 隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
2. 显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰

因此C++提出了自己的类型转化风格。

注意因为C++要兼容C语言，所以C++中还可以使用C语言的转化风格。

C++强制类型转换

static_cast类型转换

static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast，但它不能用于两个不相关的类型进行转换。

int main()

	double d = 12.34;
	int a = static_cast<int>(d);
	cout << a << endl;
	return 0;

reinterpret_cast

reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型（相当于C语言的显示类型转换）

int main()

	int i = 0;
	int *p = &i;
	int address = reinterpret_cast<int>(p);
	cout << address << endl;

	return 0;

const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值

看下面代码

void main()

	const int a = 2;
	int *p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;

	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;

我们发现这里的a值并没有改，这是因为编译器做了优化。当编译器读取到a时，此时a是常便量，便把存一份到寄存器中，下一次读取直接从寄存器上读取。要想让编译器每次读取都从内存上读取，需要加关键字volatile，修改后代码如下。

void main()

	volatile const int a = 2;
	int *p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;

	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;

dynamic_cast

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用(动态转换)

向上转型：子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换，赋值兼容规则) 向下转型：父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

注意：

1. dynamic_cast只能用于含有虚函数的类
2. dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回0

class A

public:
	virtual void f_cast()
;
class B :public A

public:
;
void f_cast(A* pa)

	//如果pa指向的是子类对象,则转换成功
	//如果pa指向的是父类对象，则转换失败，返回nullptr
	B* pb = dynamic_cast<B*>(pa);
	//B* pb=(B*)pa;   C语言中的强制类型转换不行
	if (pb != nullptr)
	
		cout << "转换成功:pa指向子类对象!" << endl;
	
	else
	
		cout << "转换失败:pa指向父类对象!" << endl;
	

int main()

	A a;
	A* pa = &a;
	B b;
	f_cast(pa);

	pa = &b;
	f_cast(pa);
	return 0;

注意： 强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查，每次使用强制类型转换前，程序员应该仔细考虑是否还有其他不同的方法达到同一目的，如果非强制类型转换不可，则应限制强制转换值的作用域，以减少发生错误的机会。强烈建议：避免使用强制类型转换。

explicit

explicit关键字阻止经过转换构造函数进行的隐式转换的发生

class A

public:
	explicit A(int a)
	
		cout << "A(int a)" << endl;
	
	A(const A& a)
	
		cout << "A(const A& a)" << endl;
	
private:
	int _a;
;
int main()

	A a1(1);
	// 隐式转换-> A tmp(1); A a2(tmp);
	A a2 = 1;

直接运行代码会发生如下错误
因为a2调用构造函数时会发生隐式转换，将a2=1隐式转换为A a2(1)