C++运算符之类型转换
一、const_cast:只影响类型修饰符const,volatile
用法:const_cast<type_id>(expression)
该运算符用来修改类型的const或volatile属性。除了const或volatile修饰之外,type_id和expression的类型是一样的。
- 常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;
- 常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;
- 常量对象被转换成非常量对象。
二、static_cast:
- 用于类层次结构中基类(父类)和派生类(子类)之间指针或引用的转换。进行上行转换(把派生类的指针或引用转换成基类表示)是安全的;进行下行转换(把基类指针或引用转换成派生类表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。
- 用于基本数据类型之间的转换,如把int转换成char,把int转换成enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。
- 把空指针转换成目标类型的空指针。
- 把任何类型的表达式转换成void类型。
注意:static_cast不能转换掉expression的const、volatile、或者__unaligned属性。
C++中的static_cast执行非多态的转换,用于代替C中通常的转换操作。
三、reinterpret_cast:
- 操作符修改了操作数类型,但仅仅是重新解释了给出的对象的比特模型而没有进行二进制转换。
- 所有映射中最危险的
- static_cast和reinterpret_cast的区别主要在于多重继承,比如
classA { public: int m_a;};
classB { public: int m_b;};
classC : public A, public B {};
那么对于以下代码:
C c;
printf("%p,%p, %p\r\n", &c,
reinterpret_cast<B*>(&c),
static_cast<B*>(&c) );
前两个的输出值是相同的,最后一个则会在原基础上偏移4个字节,这是因为static_cast计算了父子类指针转换的偏移量,并将之转换到正确的地址(c里面有m_a, m_b,转换为B*指针后指到m_b处),而reinterpret_cast却不会做这一层转换。
四、dynamic_cast:
- dynamic_cast运算符可以在执行期决定真正的类型。如果downcast是安全的(也就说,如果基类指针或者引用确实指向一个派生类对象)这个运算符会传回适当转型过的指针。如果downcast不安全,这个运算符会传回空指针(也就是说,基类指针或者引用没有指向一个派生类对象)。
- 在类层次间进行上行转换时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;在进行下行转换时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全。
- 进行向下类型转换时,必须是一个指向带有虚函数的类类型的指针。这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息,而这个信息存储在类的虚函数表,只有定义了虚函数的类才有虚函数表。
- 使用dynamic_cast要付出显著地运行开销和内存开销。
Base b;
00291A8B lea ecx,[b]
00291A8E call Base::Base (291131h)
Base* pb = NULL;
00291A93 mov dword ptr [pb],0
Derived d;
00291A9A lea ecx,[d]
00291A9D call Derived::Derived (2911C7h)
Derived* pd = NULL;
00291AA2 mov dword ptr [pd],0
pb = &d;
00291AA9 lea eax,[d]
00291AAC mov dword ptr [pb],eax
pd = static_cast<Derived*>(pb);
00291AAF mov eax,dword ptr [pb]
00291AB2 mov dword ptr [pd],eax
pd = dynamic_cast<Derived*>(pb);
00291AB5 push 0
00291AB7 push offset Derived `RTTI Type Descriptor' (29A018h)
00291ABC push offset Base `RTTI Type Descriptor' (29A000h)
00291AC1 push 0
00291AC3 mov eax,dword ptr [pb]
00291AC6 push eax
00291AC7 call @ILT+640(___RTDynamicCast) (291285h)
00291ACC add esp,14h
00291ACF mov dword ptr [pd],eax