C++之类型转换

目录

一、C语言中的类型转换

二、C++的强制类型转换 

1、 static_cast

2、reinterpret_cast

3、 const_cast

4、dynamic_cast 

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一、C语言中的类型转换

在C语言中，如果赋值运算符左右两侧类型不同，或者形参与实参类型不匹配，或者返回值类型与接收返回值类型不一致时，就需要发生类型转化。

C语言中总共有两种形式的类型转换：隐式类型转换和显式类型转换。
1、隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败。
2、显式类型转化：需要用户自己处理。

int i = 1;
//隐式类型转换
double d = i;
 
int* p = &i;
// 显示的强制类型转换
int ad = (int) p;

缺点：

1、隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失。
2、显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰。

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二、C++的强制类型转换 

1、 static_cast

static_cast  用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast，但它不能用于两个不相关的类型进行转换。

如下的例子： 

double d = 12.34;
int a = static_cast<int>(d);

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2、reinterpret_cast

reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型。

即： 它能用于两个不相关的类型进行转换。

例子如下：int 和 int* 是两种不相关的类型，所以a强转成p要用reinterpret_cast。如果使用 static_cast则会报错。

double d = 12.34;
int a = static_cast<int>(d);
int *p = reinterpret_cast<int*>(a);

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3、 const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值。

void Test ()
{
    const int a = 2;
    int* p = const_cast< int*>(&a );
    *p = 3;
    cout<< a <
    cout<< *p <
}

本来 a 为const类型的变量，无法赋值，但是使用了 const_cast 后就可以对他的值进行改变。那么上面的代码运行结果是什么呢？

通过上面的两张图，我们发现打印出来的结果和监视窗口看到的结果不一样，这是为什么呢？

编译器认为理论上来说const变量不会被修改，只会被读。所以编译器为了不每次都去内存中取const变量，就把它存在了寄存器中，每次读的时候就去寄存器中取。

而*p指向的是内存中的a，内存中的a被修改了。最终打印出来a的值是没有修改之前的。而我们在监视窗口看到的是内存中的 “a”。

如果不想让编译器将const变量加载到寄存器中，使用volatile关键字对const变量进行修饰即可。这时候读取const变量编译器就从内存中进行读取，保持内存的可见性。

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4、dynamic_cast 

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用(动态转换)。

注：父类对象无论如何都不允许转换成子类对象。

向上转型：子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换，赋值兼容规则)——切片（继承与多态）。
向下转型：父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)。

注：
1、dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类。
2、dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回空指针。

如果父类的指针（或引用）指向的是一个父类对象，那么将其转换为子类的指针（或引用）是不安全，会存在越界的风险，因为转换后可能会访问子类的资源，而这些资源是父类对象没有的。

如果父类的指针（或引用）指向的是一个子类对象，那么将其转换为子类的指针（或引用）则是安全的。

class A
{
public:
    virtual void f() {}
    int _a = 1;
};
 
class B :public A
{
public:
    virtual void f() {}
    int _b = 2;
};
 
void func(A* pa)
{
    // 如果pa指向子类，那么可以转换，转换表达式返回正确的地址
    // 如果pa指向父类，那么不可以转换，转换表达式返回空
    B* pb = dynamic_cast(pa);
    cout << pa << endl;
    cout << pb << endl;
}
 
int main()
{
    A aa;
    B bb;
    func(&aa);
    cout<
    func(&bb);
    return 0;
}

运行结果如下：

因为 func（&aa）中无法强转转换，所以pb返回的就是空指针。