要点回顾
此部分方便知识点快速回顾，首次阅读请从引言部分开始。
- 常用的强制转换为
dynamic_cast和static_cast。 - 除非必须，不要使用
const_cast和reinterpret_cast，因为它们存在一些老式 C 语言转换中的隐患。 dynamic_cast主要用于多态类型的强制转换，而static_cast主要用于非多态类型的强制转换。static_cast转换不像dynamic_cast那样安全。因为static_cast没有运行时检测。通过dynamic_cast进行转换时，一旦存在歧义，就会导致失败，然而static_cast会像没有错误发生一样返回结果。尽管dynamic_cast更加安全，但dynamic_cast仅适用于指针和引用，并且运行时检测是需要消耗性能的。
引言
假设有基类 A，包含了虚函数 func1，以及有派生类 B，继承于类 A，派生类 B 中实现了函数 func1。此时可以用 A 类型的指针指向 B 类型的对象，并用 A 类型的指针调用 B 类型对象中的函数 func1。这时，就形成了多态。包含虚函数的类 A，我们也称为多态类。
由于派生类 B 完整包含了 基类 A 的所有定义，将 B 类型的指针转换为 A 类型的指针总是安全的。
而将 A 类型的指针强制转换为 B 类型的指针时，如果 A 类型指针指向的对象确实为 B 类型的对象，那么转换也是安全的。此时，该 B 类型对象被称为完整对象(complete object)。
强制转换有哪些类型？
C++ 包含了以下几种强制转换运算符，这些运算符用于消除老式 C 语言转换中的存在的歧义和隐患：
dynamic_caststatic_castconst_castreinterpret_castsafe_cast
本文会着重介绍如何使用 dynamic_cast 和 static_cast。
提醒：
除非必须，不要使用
const_cast和reinterpret_cast，因为它们存在一些老式 C 语言转换中的隐患。
1、dynamic_cast 运算符
语法：
dynamic_cast <type-id> (expression)
type-id 必须是一个指针或者引用，指向/引用已定义的类类型或者 void。如果type-id 是指针，则 expression 必须也为指针类型，如果 type-id 是引用，expression 必须为左值类型。
如果 type-id 是 void*，那么在运行时将检测 expression 的实际类型。其结果返回 expression 指向的完整对象。
如非需要，现代 C++ 中应该避免使用 void 指针，因为容易出错。
下面看些示例，了解 dynamic_cast 的使用方式。
示例1：
class Root { };
class Base : public Root { };
class Derived : public Base { };
void f(Derived* pd) {
Base* pb = dynamic_cast<Base*>(pd); // ok: Base is a direct base class
// pb points to Base subobject of pd
Root* pr = dynamic_cast<Root*>(pd); // ok: Root is an indirect base class
// pr points to Root subobject of pd
}
示例1 中提到了子对象(subobject)的概念，注意与子类型进行区分：
Root类型包含子类型Base，Base类型包含子类型Derived。Derived对象包含了Base类型的子对象，Base类型的子对象又包含了Root类型的子对象。
再联系下前面说的：派生类完整包含了基类的所有定义。
示例2：
class B {virtual void f();};
class D : public B {virtual void f();};
void f() {
B* pb = new D; // unclear but ok
B* pb2 = new B;
D* pd = dynamic_cast<D*>(pb); // ok: pb actually points to a D
D* pd2 = dynamic_cast<D*>(pb2); // pb2 was nullptr.
}
示例2 中 通过 dynamic_cast 转换为 pd2 时，不会报错，返回 nullptr。但如果同样地情况转换的对象是引用类型，那么运行时会抛出 std::bad_cast 异常。如果 pb2 指向/引用的对象无效，同样也会抛出异常。
示例3：
#include <stdio.h>
#include <iostream>
struct A {
virtual void test() {
printf_s("in A
");
}
};
struct B : A {
virtual void test() {
printf_s("in B
");
}
void test2() {
printf_s("test2 in B
");
}
};
struct C : B {
virtual void test() {
printf_s("in C
");
}
void test2() {
printf_s("test2 in C
");
}
};
void Globaltest(A& a) {
try {
C &c = dynamic_cast<C&>(a);
printf_s("in GlobalTest
");
}
catch(std::bad_cast) {
printf_s("Can't cast to C
");
}
}
int main() {
A *pa = new C;
A *pa2 = new B;
pa->test();
B * pb = dynamic_cast<B *>(pa);
if (pb)
pb->test2();
C * pc = dynamic_cast<C *>(pa2);
if (pc)
pc->test2();
C ConStack;
Globaltest(ConStack);
// will fail because B knows nothing about C
B BonStack;
Globaltest(BonStack);
}
Output:
in C
test2 in B
in GlobalTest
Can't cast to C
2、static_cast 运算符
语法：
static_cast <type-id> (expression)
static_cast 通常用于数值类型转换，例如枚举和整型，整型和浮点类型的转换。
在标准 C++ 中，static_cast 转换没有运行时检测来保证安全性。在 C++/CX 中，则包含了编译和运行时检测。
static_cast 运算符能够用于将基类指针转换为派生类指针，但这样的转换不总是安全的。
下面还是通过示例进行讲解。
示例1：
class B {};
class D : public B {};
void f(B* pb, D* pd) {
D* pd2 = static_cast<D*>(pb); // Not safe, D can have fields
// and methods that are not in B.
B* pb2 = static_cast<B*>(pd); // Safe conversion, D always
// contains all of B.
}
示例1 中 pd2 不为空，当用指针 pd2 调用 B 类型对象不存在的方法或者成员时可能会发生运行时错误（比如调用虚函数）或者返回非预期的值。
示例2：
typedef unsigned char BYTE;
void f() {
char ch;
int i = 65;
float f = 2.5;
double dbl;
ch = static_cast<char>(i); // int to char
dbl = static_cast<double>(f); // float to double
i = static_cast<BYTE>(ch);
}
示例2 中 static_cast 运算符显示地将内置类型进行转换。
关于 static_cast 运算符，还有以下几种使用情况：
static_cast能够显式的将整型转换为枚举类型。如果整型值不在枚举值范围内，那么返回的枚举值是未定义的。static_cast能将任何expression显式地转换为void类型。static_cast操作符不会去除const，volatile，__unaligned属性。
区分几种强制转换的使用场景
dynamic_cast 主要用于多态类型的强制转换，而 static_cast 主要用于非多态类型的强制转换。
static_cast 转换不像 dynamic_cast 那样安全。因为 static_cast 没有运行时检测。通过 dynamic_cast 进行转换时，一旦存在歧义，就会导致失败，然而 static_cast 会像没有错误发生一样返回结果。尽管 dynamic_cast 更加安全，但 dynamic_cast 仅适用于指针和引用，并且运行时检测是需要消耗性能的。
示例：
class B {
public:
virtual void Test(){}
};
class D : public B {};
void f(B* pb) {
D* pd1 = dynamic_cast<D*>(pb);
D* pd2 = static_cast<D*>(pb);
}
如果 pb 实际指向类型 D 或者 pd == 0，那么 pd1 和 pd2 将获得相同的值。
如果 pb 实际指向类型 B，那么 dynamic_cast 会返回 0。但是 static_cast 依赖于 expression 认定 pb 指向 D 类型对象，于是简单的返回 D 类型的指针。
结果就是，static_cast 转换会继续执行，但其返回结果是未定义的。这就需要调用者去进一步验证转换结果是有效的。
引用
https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/casting?view=msvc-160