• c++的4中类型转换操作符(static_cast,reinterpret_cast,dynamic_cast,const_cast),RTTI


    目录

    引入

    介绍

    static_cast

    介绍

    使用

    reinterpret_cast

    介绍

    使用

    const_cast

    引入

    volatile

    介绍

    使用

    dynamic_cast

    介绍

    使用

    RTTI(运行时确定类型)

    介绍

    typeid运算符

    dynamic_cast运算符

    type_info类


    引入

    • 原本在c中,我们就已经接触到了很多类型转换 -- 隐式类型转换和显式类型转换
    • 隐式 -- 可能会导致精度缺失/代码变得不明确/不同编译器对隐式类型转换的处理方式可能有所不同,还可能会导致一些坑:
    • 当pos=0时,end会在while中被提升为size_t类型,导致end=0时,依然可以进入循环,然后-1,最后导致无限循环

    • 显式 -- 格式只有一种,(类型)被转换的对象,观看起来不够清晰

    • 所以,c++为了加强类型转换的可视性,也为了避免一些坑,就引入了4种命名的强制类型转换操作符,每个都有自己的用途

    介绍

    static_cast

    介绍

    • 用于执行最常见的类型转换,如数值类型之间的转换,以及基类指针向派生类指针的转换(也就是相近类型之间的转换)
    • 是一种相对安全的类型转换,但需要程序员保证转换的安全性

    使用

    1. class A
    2. {
    3. public:
    4. virtual void f() {}
    5. };
    6. class B : public A
    7. {};
    8. void test1() {
    9. int a = 0;
    10. double b = static_cast<double>(a);
    11. A* pa = new B;
    12. B* pb = static_cast(pa);
    13. }
    • 虽然很离谱,但static确实可以完成基类的指针/引用向派生类的转换
    • 但其实是不安全的,原本是指向基类对象的,却让他强行指向派生类,那访问[超出原来部分的空间]依然是非法的

    像这样属于是不相似类型之间进行转换,是不允许的

    reinterpret_cast

    介绍

    • 可以用于转换不相似类型
    • 具有非常低级别的特性,它不执行任何类型检查或安全性检查

    使用

    很离谱的是,相近类型的它转换不了:

    const_cast

    引入

    const类型在c语言中很容易被强转为普通类型,但是,在vs2019下/某些编译器下,会进行编译期优化,会将const类型的变量用常量值代替

    会发现,tmp是转为int的变量,++后是43,理论上a也会被间接修改成43,但是并没有:

    查看汇编后会发现,a的值是直接用(2A=42)压栈进去的

    而当我们使用关键字"volatile"后,就可以让编译器在取a的值时,是去内存中取的,而不是直接压入常量值

    volatile

    用于告诉编译器不要对标记为volatile的变量进行优化,以确保这些变量的读写操作不会被编译器优化掉,从而保持它们的原始行为

    介绍

    • 专门用于去除[指向const对象的指针/引用]的const属性的一种转换操作符
    • 转换后的类型必须也是指针/引用

    使用

    1. void modifyValue(int& value) {
    2. value = 100;
    3. }
    4. class MyClass {
    5. public:
    6. void nonConstFunction() {}
    7. };
    8. void test3() {
    9. const int a = 42;
    10. int& aa = const_cast<int&>(a);
    11. const int b = 42;
    12. modifyValue(const_cast<int&>(b)); //可以修改b的值(注意必须是以引用传入的函数)
    13. cout << b << endl;
    14. const MyClass obj;
    15. const_cast(obj).nonConstFunction();//可以调用普通成员函数
    16. }

    dynamic_cast

    介绍

    • 主要用于在继承关系中进行安全的向下转型(也就是父转子)
    • 提供了在运行时检查和执行类型转换的功能,以确保转换的安全性

    使用

    • 必须父类要有一个虚函数
    • 必须保证这个父类指针/引用 实际上 是指向子类对象的(也就是让他恢复之前的指向)
    • 如果转换失败,返回0
      1. class A
      2. {
      3. public:
      4. virtual void f() {}
      5. };
      6. class B : public A
      7. {};
      8. void func(A* pa)
      9. {
      10. // dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回
      11. B* pb1 = static_cast(pa);
      12. B* pb2 = dynamic_cast(pa);
      13. cout << "pb1:" << pb1 << endl;
      14. cout << "pb2:" << pb2 << endl;
      15. }
      16. void test4() {
      17. A a;
      18. B b;
      19. func(&a);
      20. func(&b);
      21. }
    • 这里传入指向父类的指针时,static_cast可以完成向子类的转换,但dynamic_cast不行
    • 而如果是原本指向子类的父类指针,dynamic_cast就可以了

    RTTI(运行时确定类型)

    介绍

    RTTI 允许程序在运行时确定对象的实际类型,在处理多态继承关系和基类指针/引用时非常有用

    RTTI 主要通过以下两个运算符和一个类来实现:

    typeid运算符

    • 用于获取对象的类型信息,它返回一个type_info对象,该对象包含有关类型的信息
    • 主要用于检查对象的类型和进行类型比较

    dynamic_cast运算符

    它检查对象的实际类型,并根据类型信息执行类型转换

    type_info类

    通过typeid获得,用于存储类型信息

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_74206992/article/details/134084493