C++的类型转换

Posted 2022-06-03 任我驰骋.

C++的类型转换

• 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
• • static_cast
  • reinterpret_cast
  • const_cast
  • dynamic_cast
  • explicit
• 四、RTTI

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。

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

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);

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：

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。

三、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

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 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

typedef void (* FUNC)();
int DoSomething (int i)
 
	 cout<<"DoSomething" <<endl;
	 return 0;
 
 
void Test ()
 
	 //
	 // reinterpret_cast可以编译器以FUNC的定义方式去看待DoSomething函数
	 // 所以非常的BUG，下面转换函数指针的代码是不可移植的，所以不建议这样用
	 // C++不保证所有的函数指针都被一样的使用，所以这样用有时会产生不确定的结果
	 //
	 FUNC f = reinterpret_cast< FUNC>(DoSomething );
	 f();
 

const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值

void Test ()
 
	 const int a = 2;
	 int* p = const_cast< int*>(&a );
	 *p = 3;
	 cout<<a <<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()
 ;
class B : public A
 ;
void fun (A* pa)
 
	 // dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回
	 B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
	 B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
	 
	 cout<<"pb1:" <<pb1<< endl;
	 cout<<"pb2:" <<pb2<< endl;
 
int main ()
 
	 A a;
	 B b;
	 fun(&a);
	 fun(&b);
	 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;
 

此处编译不成功，explicit阻止了隐式转化的发生

四、RTTI

RTTI：Run-time Type identification的简称，即：运行时类型识别。

C++通过以下方式来支持RTTI：

1. typeid运算符
2. dynamic_cast运算符