十一、类型转换

1、强制类型转换

1.1 C方式的强制类型转换

(Type)(Expression)
Type (Expression)

#include <stdio.h>

typedef void(PF)(int);

struct Point
{
    int x;
    int y;
};

int main()
{
    int v = 0x12345;
    PF* pf = (PF*)v;
    char c = char(v);
    Point* p = (Point*)v;
    
    pf(5);
    
    printf("p->x = %d\n", p->x);
    printf("p->y = %d\n", p->y);

    return 0;
}

C方式强制类型转换存在的问题

• 过于粗暴：任意类型之间都可以进行转换，编译器很难判断其正确性
• 难于定位：在源码中无法快速定位所有使用强制类型转换的语句

C语言的强制类型转换已经足够简单了，如果从语法上进行改进，产生的新的语言，必然没办法兼容原来的语言，所以没办法直接改进强制类型转换，必须提出新的办法

1.2 c++强制类型转换

C++在设计时，进行了强制类型转换的功能上的划分，分为了4中不同的类型，产生了4个不同的关键字

static_cast、cosnt_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast

用法：xxx_cast<Type>(Expression)

用关键字进行强制类型转换，搜素关键字就可以将所有用到强制类型转换的地方全部搜索出来，方便定位

• static_cast：静态类型转换

  用于基本类型间的转换

  不能用于基本类型指针间的转换

  用于有继承关系类对象之间的转换和类指针之间的转换

• cosnt_cast：

  用于去除变量的只读属性

  强制类型转换的目标类型必须是指针或引用

• reinterpret_cast

  用于指针类型间的强制转换

  用于整数和指针类型间的强制转换

• dynamic_cast

  用于有继承关系的类指针间的转换

  用于有交叉关系的类指针间的转换

  具有类型检查的功能

  需要虚函数的支持

#include <stdio.h>

void static_cast_demo()
{
    int i = 0x12345;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    
    c = static_cast<char>(i);	// 将i强制类型转化为char
    pc = static_cast<char*>(pi);	// 整型转 char *
    							// err
}

void const_cast_demo()
{
    const int& j = 1;	// 只读变量
    int& k = const_cast<int&>(j); // 去除了只读属性
    
    const int x = 2;	// 常量
    int& y = const_cast<int&>(x);	// 不能去除常量的只读属性，但是会重新分配一个新的空间，y是别名
    
    int z = const_cast<int>(x);		// cosnt_cast只能用于指针或引用，目标类型为int， err
    
    k = 5;
    
    printf("k = %d\n", k);
    printf("j = %d\n", j);
    
    y = 8;
    
    printf("x = %d\n", x);
    printf("y = %d\n", y);
    printf("&x = %p\n", &x);
    printf("&y = %p\n", &y);
}

void reinterpret_cast_demo()
{
    int i = 0;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    
    pc = reinterpret_cast<char*>(pi);
    pi = reinterpret_cast<int*>(pc);
    pi = reinterpret_cast<int*>(i);
    c = reinterpret_cast<char>(i); 	// err，
}

void dynamic_cast_demo()
{
    int i = 0;
    int* pi = &i;
    char* pc = dynamic_cast<char*>(pi);	// 类指针之间，且要虚函数，故err
}

int main()
{
    static_cast_demo();
    const_cast_demo();
    reinterpret_cast_demo();
    dynamic_cast_demo();
    
    return 0;
}

2、小结

C方式的强制类型转换

• 粗暴
• 潜在的问题不容易发现
• 不易在代码中定位

C++关键字方式的新式类型转换

• 编译器能够帮助检查潜在的问题
• 非常方便地在代码中定位
• 支持动态类型识别（dynamic_cast）