C++的类型转换

Posted 2023-04-04 二肥是只大懒蓝猫

目录

1.C语言中的类型转换

2.C++为什么需要四种类型转换

3.C++强制类型转换

4.问答

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1.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

int main()

	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);

	return 0;

2.C++为什么需要四种类型转换

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

C语言的类型转换缺陷是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。C++觉得它不够好，自己在C语言的基础上，重新搞了一下C++自己的四种类型转换。需要注意的是因为C++要兼容C语言，所以C++中还可以使用C语言的转化风格。

3.C++强制类型转换

标准C++为了加强类型转换的可视性，引入了四种命名的强制类型转换操作符：

static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast

3.1 static_cast

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 i = 1;
	//C++规范转换---static_cast适用与相似类型的转换
	double d = static_cast<double>(i);
	printf("%d,%.2f\\n", i, d);

3.2 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。

	int* p = &i;
	//C++规范转换 --reinterpret_cast适用于不相关的类型之间的转换
	int address = reinterpret_cast<int>(p);
	printf("%x,%d\\n", p, address);

3.3 const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值.

	//C++规范转换 -- const_cast 去掉const属性。单独分出来，警示你这个很危险，用的时候谨慎一点
	volatile const int a = 2;//不用优化，直接从内存中拿数据
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;
	cout << a << endl;//3
	cout << *p << endl;//3

3.4 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)

如果直接转换的话是不安全的，因为父类的指针或引用的对象可能是子类的对象，也可能是父类的对象。

如果是子类的对象，那么转换是没问题的，但是如果是父类的对象，那么就会出问题。

class A

public:
	virtual void f()
	int _a = 0;
;

class B :public A

public:
	int _b = 0;
;

void Func(A* ptr)

	//直接转换不安全
	//ptr有两种情况：①本身就是子类对象  ②是父类对象
	//如果是子类对象，那没问题
	//如果是父类对象，就会出错
	B* bptr = (B*)ptr;
	cout << bptr << endl;

	bptr->_a++;
	bptr->_b++;
	cout << bptr->_a << endl;
	cout << bptr->_b << endl;


int main()

	A aa;
	B bb;
	Func(&aa);
	Func(&bb);
	return 0;

虽然有结果，但是会发生异常。

使用dynamic_cast的好处：

①如果ptr是指向父类，则转换失败，返回空。

②如果ptr是指向子类，则转换成功。

void Func(A* ptr)

	// C++规范的dynamic_cast是安全的
	// 如果ptr是指向父类，则转换失败，返回空
	// 如果ptr是指向子类，则转换成功
	B* bptr = dynamic_cast<B*>(ptr);
	cout << bptr << endl;
	if (bptr)
	
		bptr->_a++;
		bptr->_b++;

		cout << bptr->_a << endl;
		cout << bptr->_b << endl;
	

注意：

①dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类。

②dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回0
 

4.问答

C++中的4中类型转化分别是：①static_cast  ②reinterpret_cast  ③const_cast  ④dynamic_cast

说说4种类型转化的应用场景：

①static_cast适用于类型相似的转换，比如int、char、double等等。

②reinterpret_cast适用于类型不相关的，比如是指针变量转成非指针变量等等。

③const_cast适用于去除const属性，即如果需要对const修饰的变量修改，就用它，但是需要谨慎使用，加上const的变量一般不会去修改。

④dynamic_cast使用父子类的动态转换。

C++从青铜到王者第二十四篇:C++的类型转换

系列文章目录

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文章目录

• 系列文章目录
• 前言
• 一、C语言中的类型转换
• 二、为什么C++需要四种类型转换
• 三、C++强制类型转换
• • • 1.static_cast类型转换
    • 2.reinterpret_cast类型转换
    • 3.const_cast类型转换
    • 4.dynamic_cast类型转换
    • 5.explicit
• 总结

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前言

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一、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。

• 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。
• 显式类型转化：需要用户自己处理。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<iostream>
using namespace std;
void test()
{
	int i = 1;
	//隐士类型转换
	double d = 8.88;
	i = d;
	cout << i << " " << d << endl;

	int* p = &i;
	int address = (int)p;
	cout << p << " " << address << endl;
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

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。

二、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：

• 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。
• 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。

三、C++强制类型转换

1.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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<iostream>
using namespace std;

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

2.reinterpret_cast类型转换

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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 1;
	int* p = nullptr;
	p = (int*)i;
	cout << p << endl;

	p = reinterpret_cast<int*>(i);
	cout << p << endl;
	return 0;
}

3.const_cast类型转换

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	const int a = 10;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 20;
	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;
	return 0;
}

4.dynamic_cast类型转换

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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS   1
#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	virtual void f_cast(){}

	int _a;
};
class B :public A
{
public:
	int _b;
};
void f_cast(A* pa)
{
	//如果想区分pa指向父类,还是子类对象?
	//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;
		pb->_a = 1;
		pb->_b = 2;
		
	}
	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。

5.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;
}

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总结

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了C+类型转换，四种类型转换的适用场合、用法，类型转换提供了大量能使我们快速便捷地了解错误的发生，我们务必掌握。另外如果上述有任何问题，请懂哥指教，不过没关系，主要是自己能坚持，更希望有一起学习的同学可以帮我指正，但是如果可以请温柔一点跟我讲，爱与和平是永远的主题，爱各位了。