C++整理18_类型转换_

C++ 类型转换

C++ 提供了四种类型转换运算符，每种都有其特定的用途和转换方式。这些运算符利用模板技术实现，以支持不同的数据类型和转换场景。

1. 静态类型转换：static_cast<>()

概念：static_cast 是在编译时执行的类型转换，用于非多态类型转换，它不会进行运行时类型检查。
原理：它基于编译器的知识，不涉及运行时类型信息（RTTI）。
用法：适用于基本数据类型之间的转换，如整数提升、浮点数转换为整数等，以及类层次结构中向上转型（从派生类指针转换为基类指针）。

案例代码：

class Base { virtual void func() {} };
class Derived : public Base {};

int main() {
    Derived d;
    Base* b = static_cast<Base*>(&d); // 向上转型，从 Derived* 转换为 Base*
    int i = 10;
    float f = static_cast<float>(i); // 将 int 转换为 float
    return 0;
}

2. 动态类型转换：dynamic_cast<>()

概念：dynamic_cast 是在运行时执行的类型转换，用于类层次结构中的向下转型（从基类指针转换为派生类指针）。
原理：它使用运行时类型信息（RTTI）来检查转换的安全性。
用法：只有当转换是合法的，即对象实际上是目标类型时，转换才会成功。

案例代码：

class Base { virtual void func() {} };
class Derived : public Base {};

int main() {
    Base* b = new Derived();
    Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(b); // 安全的向下转型
    if (d) {
        d->func();
    } else {
        cout << "Conversion failed" << endl;
    }
    delete b;
    return 0;
}

3. 重新解释类型：reinterpret_cast<>()

概念：reinterpret_cast 用于将任何指针类型转换为任何其他指针类型，包括将指针转换为足够大的整数类型，反之亦然。
原理：它提供了一种低级别的转换，不进行任何类型的检查。
用法：适用于需要重新解释数据的情况，如处理函数指针、硬件地址等。

案例代码：

int main() {
    int a = 65; // 'a' is an integer
    int* b = reinterpret_cast<int*>(&a); // 将整数的地址转换为整数指针
    cout << *b << endl; // 输出 65
    return 0;
}

4. 常类型转换（脱去const属性）：const_cast<>()

概念：const_cast 用于移除或添加const或volatile属性。
原理：它不改变表达式的值类型，只改变其值类别。
用法：适用于需要修改被声明为const的对象的情况。

案例代码：

void modifyConst(char* p) {
    *p = 'a'; // 错误：p 是 const char*
    const_cast<char*>(p)[0] = 'a'; // 正确：移除 const 属性
}

int main() {
    const char* str = "Hello";
    modifyConst(const_cast<char*>(str));
    cout << str << endl; // 输出 'aello'
    return 0;
}

这些类型转换运算符提供了强大的控制能力，允许开发者在不同场景下进行精确的类型转换。然而，它们也应谨慎使用，以避免潜在的类型安全问题。