解析C++中四種強制類型轉換的區別詳解

2020-01-26 16:13:09

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C++的四種強制類型轉換，所以C++不是類型安全的。分別為：static_cast , dynamic_cast , const_cast , reinterpret_cast
為什么使用C風格的強制轉換可以把想要的任何東西轉換成合乎心意的類型。那為什么還需要一個新的C++類型的強制轉換呢？
新類型的強制轉換可以提供更好的控制強制轉換過程，允許控制各種不同種類的強制轉換。C++中風格是static_cast<type>(content)。C++風格的強制轉換其他的好處是，它們能更清晰的表明它們要干什么。程序員只要掃一眼這樣的代碼，就能立即知道一個強制轉換的目的。
四種轉換的區別：
static_cast:可以實現C++中內置基本數據類型之間的相互轉換。

復制代碼代碼如下:

int c=static_cast<int>(7.987);

如果涉及到類的話，static_cast只能在有相互聯系的類型中進行相互轉換,不一定包含虛函數。

復制代碼代碼如下:

class A 
{}; 
class B:public A 
{}; 
class C 
{}; 

int main() 
{ 
    A* a=new A; 
    B* b; 
    C* c; 
    b=static_cast<B>(a);  // 編譯不會報錯, B類繼承A類 
    c=static_cast<B>(a);  // 編譯報錯, C類與A類沒有任何關系 
    return 1; 
}

const_cast: const_cast操作不能在不同的種類間轉換。相反，它僅僅把一個它作用的表達式轉換成常量。它可以使一個本來不是const類型的數據轉換成const類型的，或者把const屬性去掉。
reinterpret_cast: 有著和C風格的強制轉換同樣的能力。它可以轉化任何內置的數據類型為其他任何的數據類型，也可以轉化任何指針類型為其他的類型。它甚至可以轉化內置的數據類型為指針，無須考慮類型安全或者常量的情形。不到萬不得已絕對不用。
dynamic_cast:
（1）其他三種都是編譯時完成的，dynamic_cast是運行時處理的，運行時要進行類型檢查。
（2）不能用于內置的基本數據類型的強制轉換。
（3）dynamic_cast轉換如果成功的話返回的是指向類的指針或引用，轉換失敗的話則會返回NULL。
（4）使用dynamic_cast進行轉換的，基類中一定要有虛函數，否則編譯不通過。
        B中需要檢測有虛函數的原因：類中存在虛函數，就說明它有想要讓基類指針或引用指向派生類對象的情況，此時轉換才有意義。
        這是由于運行時類型檢查需要運行時類型信息，而這個信息存儲在類的虛函數表（關于虛函數表的概念，詳細可見<Inside c++ object model>）中，
        只有定義了虛函數的類才有虛函數表。
（5）在類的轉換時，在類層次間進行上行轉換時，dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的。在進行下行轉換時，dynamic_cast具有類型檢查的功能，比               static_cast更安全。向上轉換即為指向子類對象的向下轉換，即將父類指針轉化子類指針。向下轉換的成功與否還與將要轉換的類型有關，即要轉換的指針指向的對象的實際類型與轉換以后的對象類型一定要相同，否則轉換失敗。
參考例子:

復制代碼代碼如下:

#include<iostream> 
#include<cstring> 
using namespace std; 
class A 
{ 
   public: 
   virtual void f() 
   { 
       cout<<"hello"<<endl; 
       }; 
}; 

class B:public A 
{ 
    public: 
    void f() 
    { 
        cout<<"hello2"<<endl; 
        }; 

}; 

class C 
{ 
  void pp() 
  { 
      return; 
  } 
}; 

int fun() 
{ 
    return 1; 
} 
int main() 
{ 
    A* a1=new B;//a1是A類型的指針指向一個B類型的對象 
    A* a2=new A;//a2是A類型的指針指向一個A類型的對象 
    B* b; 
    C* c; 
    b=dynamic_cast<B*>(a1);//結果為not null，向下轉換成功，a1之前指向的就是B類型的對象，所以可以轉換成B類型的指針。 
    if(b==NULL) 
    { 
        cout<<"null"<<endl; 
    } 
    else
    { 
        cout<<"not null"<<endl; 
    } 
    b=dynamic_cast<B*>(a2);//結果為null，向下轉換失敗 
    if(b==NULL) 
    { 
        cout<<"null"<<endl; 
    } 
    else
    { 
        cout<<"not null"<<endl; 
    } 
    c=dynamic_cast<C*>(a);//結果為null，向下轉換失敗 
    if(c==NULL) 
    { 
        cout<<"null"<<endl; 
    } 
    else
    { 
        cout<<"not null"<<endl; 
    } 
    delete(a); 
    return 0; 
}