C++的类型转换

C语言中的类型转换

// 例
void Test() {
	int i = 1;
	// 隐式类型转换
	double d = i;
	printf("%d, %.2f\n", i, d);
	
	int *p = &i;
	// 显式的强制类型转换
	int address = (int)p;
	printf("&x, %d\n", p, address);
}

缺陷: 转换的可视性较差, 所有的转换形式都是以一种相同的形式书写, 难以跟踪错误的转换

C++强制类型转换

标准C++为了加强类型转换的可视性, 引入了四种命名的强制类型转换操作符

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

// 例
int main() {
	double d = 1.2;
	int a = static_cast<int>(d);
	cout << a << endl;
	return 0;
}

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

// 例
typedef void(*FUNC)();
int Test(int i) {
	cout << "Test" << endl;
	return 0;
}
void Test1() {
	FUNC f = reinterpret_cast<FUNC>(Test);
	f();
}

const_cast

const_cast最常见的用途就是删除变量的const属性, 方便赋值

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

dynamic_cast

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

向上转型: 子类对象指针->父类指针/引用(不需要转换, 赋值兼容规则)

向下转型: 父类对象指针->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

  1. dynamic_cast只能用于含有虚函数的类
  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0
// 例
class A {
public:
	virtual void f() {}
};

class B : public A {};

void fun (A *pa) {
	// dynamic_cast会先检查是否能转换成功, 能成功则转换, 不能则返回
	B *pb1 = static_cast<B *>(pa);
	B *pb2 = dynamic_cast<B *>(pa);
	
	cout << "pb1: " << endl;
	cout << "pb2: " << endl;
}

int main() {
	A a;
	B b;
	fun(&a);
	fun(&b);
	return 0;
}

避免使用强制类型转换

explicit

explicit关键字阻止经过转换构造函数进行的隐式转换的发生

class A {
public:
	explicit A(int a) {
		cout << "A(int a)" << endl;
	}
	A(const A& a) {
		cout << "A(const A& a)" << endl; 
	}
private:
	int _a;
};

int main() {
	A a1(1);
	
	// A a2 = 1;
	return 0;
}

为什么C++需要四种类型转换

  • C风格转换太过随意, 可以在任意类型之间转换
  • C风格转换没有同一的关键字和标识符, 做代码排查时容易遗漏和忽略
  • C++对类型转换做了细分, 提供了四种不同类型转换, 以支持不同需求的转换
  • C++类型转换有了统一的标识符, 利于代码排查和检视

我们的征途是星辰大海!