C++中类型转换static_cast

static_cast<type> 是 C++ 中的一种类型转换方式，用于在编译期进行静态类型转换。与 C 风格的强制类型转换不同，static_cast 更加安全和明确，因为它只允许特定的类型转换，避免了潜在的错误和歧义。

static_cast 的用法

static_cast<type>(expression) 将 expression 转换为 type 类型。常见的使用场景包括：

1. 基本类型转换：用于将不同的基本数据类型相互转换，例如 int 转换为 float 或 double。

   int i = 10;
   float f = static_cast<float>(i); // int 转换为 float
   

2. 指针和引用的上行转换（upcasting）：在继承体系中，static_cast 可以安全地将派生类指针或引用转换为基类指针或引用。

   class Base {};
   class Derived : public Base {};
   
   Derived d;
   Base* b = static_cast<Base*>(&d); // Derived* 转换为 Base*
   

3. 显式转换回原始类型：可以用来将枚举、void* 等非相关类型转换为基本类型（前提是类型是兼容的）。

   void* ptr = &i;
   int* intPtr = static_cast<int*>(ptr); // 将 void* 转换回 int*
   

4. 避免隐式转换不当发生：有时构造函数或重载运算符可能引发隐式类型转换，用 static_cast 可以使转换更清晰、避免歧义。

static_cast 的限制

• 不能用于转换不相关的指针类型。
• 不检查转换的类型安全性。比如，将基类指针强制转换为派生类指针时需要确保类型正确，否则会导致未定义行为。

示例

#include <iostream>

class Base {};
class Derived : public Base {};

int main() {
    int num = 10;
    double d = static_cast<double>(num); // int 转换为 double

    Derived derived;
    Base* base = static_cast<Base*>(&derived); // Derived* 转换为 Base*

    std::cout << d << std::endl; // 输出 10.0
    return 0;
}

总结

static_cast 是一种类型安全的显式转换工具，适合编译期可确定的转换需求。