學(xué)過(guò)C++的人都知道，C++是強(qiáng)類型語(yǔ)言，因此變量在使用前就要聲明數(shù)據(jù)類型，不同數(shù)據(jù)類型分配的內(nèi)存空間大小也是不同，在轉(zhuǎn)換類型時(shí)尤其需要注意這個(gè)問(wèn)題，以防止數(shù)據(jù)丟失或越界溢出。本文將詳細(xì)歸納總結(jié)一下C++的類型轉(zhuǎn)換。

C++從C發(fā)展而來(lái)，也繼承兩種C風(fēng)格的轉(zhuǎn)換：隱式轉(zhuǎn)換和顯式轉(zhuǎn)換。

1.隱式轉(zhuǎn)換

隱式轉(zhuǎn)換是指由編譯系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行，不需要人工干預(yù)的類型轉(zhuǎn)換，例如：

short a = 2000;
int b;
b = a;

隱式轉(zhuǎn)換，也包括構(gòu)造函數(shù)和運(yùn)算符的轉(zhuǎn)換，例如：

class A {};
class B {
public: 
  B (A a) {}
};

 
A a;
B b = a;

2.顯式轉(zhuǎn)換

和隱式轉(zhuǎn)換相反，顯式轉(zhuǎn)換要利用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如：

double x = 10.3;
int y;
y = int (x);  // 函數(shù)式寫(xiě)法
y = (int) x;  // C風(fēng)格寫(xiě)法

以上類型轉(zhuǎn)換已經(jīng)滿足了基本類型的轉(zhuǎn)換了。但是如果想轉(zhuǎn)換類和指針，有時(shí)代碼可以編譯，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出錯(cuò)。例如：

#include <iostream>

class CDummy {
  float i,j;
public:
  CDummy () { i=1; j=1; }
};

class CAddition {
  int x,y;
public:
  CAddition () { x=1; y=1; }
  int result() { return x+y;}
};

int main () {
 CDummy d;
 CAddition * padd;
 padd = (CAddition*) &d;
 std::cout << padd->result();
 return 0;
}

這段代碼會(huì)在運(yùn)行期出錯(cuò)，在執(zhí)行padd->result()時(shí)發(fā)生異常，有些編譯器會(huì)異常退出。
傳統(tǒng)明確的類型轉(zhuǎn)換，可以轉(zhuǎn)換成任何其他指針類型任何指針，它們指向的類型無(wú)關(guān)。在隨后的調(diào)用成員的結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤或意外的結(jié)果。

C++標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算符

傳統(tǒng)的類和指針的類型轉(zhuǎn)換方式很不安全，可能會(huì)在運(yùn)行時(shí)異常退出，標(biāo)準(zhǔn)C++ 提供了四個(gè)轉(zhuǎn)換運(yùn)算符：dynamic_cast、reinterpret_cast、static_cast、 const_cast
dynamic_cast <new_type> (expression)
reinterpret_cast <new_type> (expression)
static_cast <new_type> (expression)
const_cast <new_type> (expression)

1.dynamic_cast

dynamic_cast只能用于指針和引用的對(duì)象。其目的是確保類型轉(zhuǎn)換的結(jié)果是一個(gè)有效的完成所請(qǐng)求的類的對(duì)象，所以當(dāng)我們從一個(gè)類轉(zhuǎn)換到這個(gè)類的父類，dynamic_cast總是可以成功。dynamic_cast可以轉(zhuǎn)換NULL指針為不相關(guān)的類，也可以任何類型的指針為void指針。

class CBase { };
class CDerived: public CBase { };
CBase b;
CDerived d;

CBase* pb = dynamic_cast<CBase*>(&d);    // 子類轉(zhuǎn)父類，正確
//CDerived* pd = dynamic_cast<CDerived*>(&b); // 父類轉(zhuǎn)子類，錯(cuò)誤

當(dāng)新的類型不是被轉(zhuǎn)換的類型的父類，dynamic_cast無(wú)法完成指針的轉(zhuǎn)換，返回NULL。當(dāng)dynamic_cast轉(zhuǎn)換引用類型時(shí)，遇到失敗會(huì)拋出Bad_cast 異常。

2.static_cast

static_cast可以執(zhí)行相關(guān)的類的指針之間的轉(zhuǎn)換，可以在子類和父類之間相互轉(zhuǎn)換，但父類指針轉(zhuǎn)成子類指針是不安全的。static_cast沒(méi)有在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行安全檢查，因此我們要先確保轉(zhuǎn)換是安全的。另一方面，static_cast對(duì)比dynamic_cast少了在類型安全檢查的開(kāi)銷。

class CBase {};
class CDerived: public CBase {};
CBase * a = new CBase;
CDerived * b = static_cast<CDerived*>(a);

上述代碼是合法的，b指向一個(gè)不完整的對(duì)象，可能在運(yùn)行期導(dǎo)致錯(cuò)誤。
static_cast也可以用來(lái)執(zhí)行任何其他非指針的轉(zhuǎn)換，如基本類型enum, struct, int, char, float等之間的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換：

double d = 3.14159265;
int i = static_cast<int>(d); 
void* p = static_cast<void*>(&i); //任意類型轉(zhuǎn)換成void類型

3.reinterpret_cast

reinterpret_cast轉(zhuǎn)換成任何其他指針類型，甚至無(wú)關(guān)的類，任何指針類型。操作的結(jié)果是重新解釋類型，但沒(méi)有進(jìn)行二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。所有的指針轉(zhuǎn)換是允許的：不管是指針指向的內(nèi)容還是指針本身的類型。

class A {};
class B {};
A * a = new A;
B * b = reinterpret_cast<B*>(a)

reinterpret_cast還可以用來(lái)轉(zhuǎn)換函數(shù)指針類型，例如：

typedef void(*Func)();         // 聲明一種函數(shù)指針定義，返回void
Func pFunc;              // 定義FuncPtr類型的數(shù)組

//pFunc = &test;             // 編譯錯(cuò)誤！類型不匹配
pFunc = reinterpret_cast<Func>(&test); // 編譯成功！轉(zhuǎn)換函數(shù)指針類型

4.const_cast

const_cast用于操縱對(duì)象的常量性，去掉類型的const或volatile屬性。

#include <iostream>

void print (char * str){
 std::cout << str ;
}

int main () {
 const char* c = "hello world";
 print ( const_cast<char *> (c) );
 return 0;
}

最新評(píng)論