C/C++ 类型转换
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C/C++ 类型转换相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
C语言的强制类型转换与C++的四种转换类型的方式。
这篇博客将详细讲解其中的用法!
目录
一、前言
类型转换在项目开发中是经常使用的,熟悉C语言的朋友,用的最多的应该是强制类型转换了,例如:
double d = 3.14; int a = (int)d;
这种方式确实可以,今天这篇博客重点讲解C++是如何类型转换的!
旧式转型 C风格的强制类型:
TYPE b = (TYPE) a
例如:
int i = 48;
char c = (char) i;
新式转型 C++风格的类型转换提供了4种类型转换操作符来应对不同场合的应用。
格式:
TYPE b = 类型操作符< TYPE > ( a )
类型操作符= static_cast | reinterpreter_cast | dynamic_cast | const_cast
二、类型转换
1. C语言类型转换
C语言的类型转换也就只有强制类型转换这一种,如下例子:
#include <iostream>
using namespace std;
int main1(void) {
double radius = 7.54;
int a1 = radius; // 隐式类型转换
int a2 = (int)radius; // 强制类型转化,把double转成int
char c = 'c';
char *c1 = &c;
int *a3 = (int *)c1; // 指针也可以进行强制类型转换
int* addr = (int *)0x66666;
return 0;
}
这没什么好讲的,大家都会!
2. C++类型转换
1). static_cast
静态类型转换(斯文的劝导,温柔的转换)。如int转换成char
主要用法:
a. 用于类层次结构中基类(父类)和派生类(子类)之间指针或引用的转换。上行指针或引用(派生类到基类)转换安全,下行不安全
b. 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。
c. 把空指针转换成目标类型的空指针。
d. 把任何类型的表达式转换成void类型。
例:
定义一个Animal虚基类,里面有cry()虚函数;再定义两个派生类Cat和Dog,分别重写虚函数。
class Animal {
public:
virtual void cry() = 0;
};
class Cat : public Animal {
public:
void cry() {
cout << "喵喵喵~" << endl;
}
};
class Dog : public Animal {
public:
void cry() {
cout << "汪汪汪~" << endl;
}
};
-
第一种情况:父子类之间的类型转换
Dog *dog1 = new Dog(); Animal *d1 = static_cast<Animal *>(dog1); // 子类的指针转型到父类指针 Dog *dog2 = static_cast<Dog *>(d1); // 父类的指针转型到子类指针 Cat *cat1 = static_cast<Cat *>(d1); // 这样是不可以的,虽然可以编译通过,但是不太建议这样使用 Dog dog3; Animal &d2 = static_cast<Animal &>(dog3); // 子类的引用转型到父类的引用 Dog &dog4 = static_cast<Dog &>(d2); // 父类的应用转型到子类的引用
-
第二种情况:基本类型的转换
int x = 123; char c = static_cast<char>(x);
-
第三种情况:把空指针转换成目标类型的空指针
int *p = static_cast<int *>(NULL); // 等同于 int *p = NULL; Dog *g = static_cast<Dog *>(NULL); // 等同于 Dog *g = NULL;
-
第四种情况:把任何类型的表达式转换成void类型
int *array = new int[10]; void *arr = static_cast<void *>(array); // 等同与 void *arr = array;
2). reinterpret_cast
重新解释类型(挂羊头,卖狗肉) 不同类型间的互转,数值与指针间的互转
用法: TYPE b = reinterpret_cast ( a )
TYPE必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针.
忠告:滥用 reinterpret_cast 运算符可能很容易带来风险。 除非所需转换本身是低级别的,否则应使用其他强制转换运算符之一。
例:
定义一个Animal基类,里面有cry()纯虚函数;再定义两个派生类Cat和Dog,分别重写虚函数。
class Animal {
public:
virtual void cry() {
cout << "动物叫!" << endl;
}
};
class Cat : public Animal {
public:
void cry() {
cout << "喵喵喵~" << endl;
}
};
class Dog : public Animal {
public:
void cry() {
cout << "汪汪汪~" << endl;
}
};
-
用法一:数值与指针之间的转换
int *p = reinterpret_cast<int *>(0x666666); int var = reinterpret_cast<int>(p);
-
用法二:不同类型指针和引用之间的转换
Dog dog1; Animal *a1 = &dog1; a1->cry(); // 父类指针对象强转为子类对象 Dog *dog_1 = reinterpret_cast<Dog *>(a1); Dog *dog_2 = static_cast<Dog *>(a1); // 能用static_cast的地方优先使用static_cast dog_1->cry(); dog_2->cry(); //Cat *cat_1 = static_cast<Cat *>(dog_1); // 不同类型指针转换不能使用static_cast Cat *cat_1 = reinterpret_cast<Cat *>(dog_1); // 将狗指针对象转换为猫指针对象 cat_1->cry(); // 引用之间的转换 Animal &a2 = dog1; Dog &dog2 = reinterpret_cast<Dog &>(a2);
运行结果:
3). dynamic_cast
动态类型转换:
a. 将一个基类对象指针cast到继承类指针,dynamic_cast 会根据基类指针是否真正指向继承类指针来做相应处理。失败返回null,成功返回正常cast后的对象指针;
b. 将一个基类对象引用cast 继承类对象,dynamic_cast 会根据基类对象是否真正属于继承类来做相应处理。失败抛出异常bad_cast
注意:dynamic_cast在将父类cast到子类时,父类必须要有虚函数一起玩。
简单来说,当你定义一个基类对象,然后将子类对象赋值给它时,然后你使用dynamic_cast转换为该子类对象,这样是没问题的,如果转换为另一个子类对象,如果是指针,则为NULL;如果是引用则发生异常。
例:
定义一个Animal虚基类,里面有cry()虚函数;再定义两个派生类Cat和Dog,分别重写虚函数。
再定义两个重载函数,用于类型转换例子演示:
class Animal {
public:
virtual void cry() = 0;
};
class Cat : public Animal {
public:
void cry() {
cout << "喵喵喵~" << endl;
}
};
class Dog : public Animal {
public:
void cry() {
cout << "汪汪汪~" << endl;
}
};
void PlayAnimal(Animal *animal) {
// 如果传入的参数是Dog类型,那么可以转换成功,否则为NULL
Dog *dog = dynamic_cast<Dog *>(animal);
if (dog) {
cout << "这是狗,汪汪汪~" << endl;
} else {
cout << "这是猫,喵喵喵~" << endl;
}
}
void PlayAnimal(Animal &animal) {
try {
// 转换引用,如果失败则会抛出异常
Cat &cat = dynamic_cast<Cat &>(animal);
cout << "这是猫,";
cat.cry();
} catch (std::bad_cast bc) {
Dog &dog = dynamic_cast<Dog &>(animal);
cout << "这是狗,";
dog.cry();
}
}
-
指针之间父类转子类的转换
/* 指针间的转换 */ Dog *dog1 = new Dog(); Animal *a1 = dog1; PlayAnimal(a1); // void PlayAnimal(Animal *animal) Cat *cat1 = new Cat(); Animal *a2 = cat1; PlayAnimal(a2);
cout << endl << “华丽的分割线==================================” << endl << endl;
-
引用之间父类转子类的转换
/* 引用之间的转换 */ Dog dog2; PlayAnimal(dog2); // void PlayAnimal(Animal &animal) Cat cat2; PlayAnimal(cat2);
运行截图:
4). const_cast
去const属性。(仅针对于指针和引用)
简单来说,就是将常量变量转换为普通变量进行修改值;
但是这其中有一个点要注意,这个常量必须是要可以修改的内存,否则转换过程中会报错!
例:
定义一个函数用于转换字符串数组
void demo(const char *p) {
// 去除const修饰符
char *p1 = const_cast<char *>(p);
p1[0] = 'A';
// 可以直接进行使用
const_cast<char *>(p)[1] = 'B';
cout << p1 << endl;
}
-
常量字符串数组
const char p[] = "123456"; demo(p);
因为他是一个数组,所以里面的值是可以被修改的
-
常量字符串不能去掉const修改
警告:再去掉常量限定字符之前,保证指针所指向的内存能够修改,不能修改则会引起异常const char *cp = "12345678"; char *cp1 = const_cast<char *>(cp); cp1[0] = 'C'; // 会抛异常,报错!!! cout << cp1 << endl;
-
修改指针变量
int x = 10; const int *a = &x; int *b = const_cast<int *>(a); *b = 20; cout << *b << endl;
运行截图:
三、类型转换使用建议
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static_cast静态类型转换,编译的时c++编译器会做编译时的类型检查;隐式转换;
基本类型转换,父子类之间合理转换 -
若不同类型之间,进行强制类型转换,用reinterpret_cast<>() 进行重新解释
建 议:
C语言中 能隐式类型转换的,在c++中可用 static_cast<>()进行类型转换。因C++编译器在编译检查一般都能通过;C语言中不能隐式类型转换的,在c++中可以用 reinterpret_cast<>() 进行强制类型解释。总结:static_cast<>()和reinterpret_cast<>() 基本上把C语言中的 强制类型转换给覆盖,注意reinterpret_cast<>()很难保证移植性。
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dynamic_cast<>(),动态类型转换,安全的虚基类和子类之间转换;运行时类型检查
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const_cast<>(),去除变量的只读属性
四、总结
最后的忠告:程序员必须清楚的知道: 要转的变量,类型转换前是什么类型,类型转换后是什么类型,转换后有什么后果。
一般情况下,不建议进行类型转换;避免进行类型转换。
以上是关于C/C++ 类型转换的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章