【C++基础 10】四种cast转换的区别

简介

（1）c风格的转换

(T)expression;

（2）c++风格的四种转换

static_cast<T>(expression);
dynamic_cast<T>(expression);
reinterpret_cast<T>(expression);
const_cast<T>(expression);

1. c风格转换

int a = 1;
double d = (double)a;//c风格转换

一般许多书本会建议使用c++提供的四种类型转换而不是使用c风格的转换。
因为c风格的类型转换有不少的缺点，它可以在任意类型之间转换，比如你可以把一个指向const对象的指针转换成指向非const对象的指针，把一个指向基类对象的指针转换成指向一个派生类对象的指针，这两种转换之间的差别是巨大的，但是传统的c语言风格的类型转换没有区分这些。还有一个缺点就是，c风格的转换不容易查找，他由一个括号加上一个标识符组成，而这样的东西在c++程序里一大堆。所以c++为了克服这些缺点，引进了4种新的类型转换操作符。

2. static_cast静态转换

static_cast<T>(expression);

最常用的转换，但是转换的时候不会检查类型来保证转换的安全性。

class Base{ 
	//.....
};
class Derived : public Base{
	//.....
};

void main()
{
	//基本类型转换 float -> int
	int i;
	float f = 166.7f;
	i = static_cast<int>(f);
	//子类 -> 父类
	Derived d;
	Base b = static_cast<Base>(d);
	
	//父类 -> 子类
	Base bb ;
//	Derived* dd = static_cast<Derived>(bb);  //compile error
	Base* pB = new Base;
	Derived* pD = static_cast<Derived*>(pB); //编译通过，但是是不安全的（例如访问子类成员）
}

static_cast本质上是传统c语言强制转换的替代品。

需要注意的是：static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者__unaligned属性。

3. dynamic_cast动态转换

dynamic_cast<T>(expression);

该运算符把expression转换成T类型的对象。

dynamic_cast转换操作符在执行类型转换时首先将检查能否成功转换，如果能成功转换则转换之，如果转换失败，如果是指针则反回一个0值，如果是转换的是引用，则抛出一个bad_cast异常，所以在使用dynamic_cast转换之间最好使用if语句对其转换成功与否进行测试。

注意：

（1）T必须是类的指针、类的引用或者void *。如果T是类指针类型，那么expression也必须是一个指针，如果T是一个引用，那么expression也必须是一个引用。

（2）dynamic_cast转换符只能用于含有虚函数的类。

class Base
{
public:
	virtual void foo(){};
};

class Derived : public Base
{

};

void main()
{
	//基类 -> 子类
	Base *pb1 = new Base;
	Derived *pd1 = dynamic_cast<Derived *>(pb1); //失败，pd1 = NULL

	//子类 -> 子类
	Base *pb2 = new Derived;
	Derived *pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb2); //成功

	//子类 -> 基类
	Base *pb3 = new Derived;
	Base *pd3 = dynamic_cast<Base *>(pb3);		 //成功
}

dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换，还可以用于类之间的交叉转换。
在类层次间进行上行转换（子类->子类/基类）时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的；在进行下行转换（基类->子类）时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。

4. reinterpret_cast重述转换

interpret是解释的意思，reinterpret即为重新解释，此标识符的意思即为数据的二进制形式重新解释，但是不改变其值。

reinterpret_cast<T>(expression);

T必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。

该操作符用于将一种类型转换为另一种不同的类型，比如可以把一个整型转换为一个指针，或把一个指针转换为一个整型，因此使用该操作符的危险性较高，一般不应使用该操作符。

示例：

int i;
char *p = "This is a example.";
i = reinterpret_cast<int>(p);   //将指针p的值（即地址）转为int型 【如 0x00b4cd10 -> 11848976】

5. const_cast转换

const_cast<T>(expression);

其中T必须为指针或引用 。

主要是用来去掉const属性，当然也可以加上const属性。主要是用前者，后者很少用。

class A
{
public:
	int num;
};

void main()
{
	//类指针
	const A a;
	const A* pA = &a;
	pA->num = 10;                //compile error
	A* pA2 = const_cast<A*>(pA);
	pA2->num = 11;               //success

	//基本数据类型
	const int i = 3;
	int* p = const_cast<int*>(&i);
	*p = 10;                     //success

	//加上const属性
	int j = 10;
	const int* k = const_cast<const int*>(&j);//一般可以直接写const int* k = &j;
}