[c++] Type Casting

Ref: C++笔记 · C++类型转换

 

关键字	说明
static_cast	用于良性转换，一般不会导致意外发生，风险很低。
const_cast	用于 const 与非 const、volatile 与非 volatile 之间的转换。
reinterpret_cast	高度危险的转换，这种转换仅仅是对二进制位的重新解释，不会借助已有的转换规则对数据进行调整，但是可以实现最灵活的 C++ 类型转换。
dynamic_cast	借助 RTTI，用于类型安全的向下转型（Downcasting）。

 

 

static_cast

一、怎么用

由于不提供运行时的检查，所以叫static_cast，因此，需要在编写程序时确认转换的安全性。

主要在以下几种场合中使用：

1. 1. 用于类层次结构中，父类和子类之间 指针和引用的转换；
      • 进行上行转换，把子类对象的指针/引用转换为父类指针/引用，这种转换是安全的；
      • 进行下行转换，把父类对象的指针/引用转换成子类指针/引用，这种转换是不安全的，需要编写程序时来确认；
   2. 用于基本数据类型之间的转换，例如把int转char，int转enum等，需要编写程序时来确认安全性；
   3. 把void指针转换成目标类型的指针（这是极其不安全的）；

 

针对2, 3的示例：

int i, j;
double slope = static_cast<double>(j) / i;
void *p = &d;
double *dp = static_cast<double*>(p);

 

  

dynamic_cast

一、不同之处

在类层次结构中使用时，

• • 上行转换和static_cast没有区别，都是安全的；
  • 下行转换时，dynamic_cast会检查转换的类型，相比static_cast更安全。

 

在转换可能发生的前提下，dynamic_cast会尝试转换，

• • 若指针转换失败，则返回空指针，
  • 若引用转换失败，则抛出异常。

 

代理父类

自然是可以下行转换到子类。

class A { virtual void f(){}; };
class B : public A { };

void main()
{
     A* pA = new B;
     B* pB = dynamic_cast<B*>(pA); 
}

  

void* 的转换

一些情况下，我们需要将指针转换为void*，然后再合适的时候重新将void*转换为目标类型指针。

class A { virtual void f(){} };
int main()
{
     A *pA = new A;
     void *pV = dynamic_cast<void *>(pA); 
}

 

菱形继承中的上行转换

无需写B,C，D直接一口气转换到A，however，只能得到一个空指针。

class A { virtual void f() {}; };
class B :public A { void f() {}; };
class C :public A { void f() {}; };
class D :public B, public C { virtual void f() {}; };

void main()
{
    D *pD = new D;
    A *pA = dynamic_cast<A *>(pD); // pA = NULL
}

一种可行的方法是，自行指定一条转换路径，thus，不能省略掉B or C。

class A { virtual void f() {}; };
class B :public A { void f() {}; };
class C :public A { void f() {}; };
class D :public B, public C { void f() {}; };

void main()
{
    D *pD = new D;
    B *pB = dynamic_cast<B *>(pD);
    A *pA = dynamic_cast<A *>(pB);
}

 

  

const_cast

用于移除类型的 const、volatile 和 __unaligned 属性。

• • 常量指针被转换成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；
  • 常量引用被转换成非常量引用，并且仍然引用原来的对象。

const char *pc;
char *p = const_cast<char*>(pc);

 

 

reinterpret_cast

非常激进的指针类型转换。

在编译期完成，可以转换任何类型的指针，所以极不安全。非极端情况不要使用。

int *ip;
char *pc = reinterpret_cast<char*>(ip);

 

End.