解析C++中四種強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換的區(qū)別詳解

2020-01-26 16:13:09

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

C++的四種強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)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(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換可以把想要的任何東西轉(zhuǎn)換成合乎心意的類型。那為什么還需要一個(gè)新的C++類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換呢？
新類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換可以提供更好的控制強(qiáng)制轉(zhuǎn)換過(guò)程，允許控制各種不同種類的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。C++中風(fēng)格是static_cast<type>(content)。C++風(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)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(gè)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的目的。
四種轉(zhuǎn)換的區(qū)別：
static_cast:可以實(shí)現(xiàn)C++中內(nèi)置基本數(shù)據(jù)類型之間的相互轉(zhuǎn)換。

復(fù)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(lián)系的類型中進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換,不一定包含虛函數(shù)。

復(fù)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(huì)報(bào)錯(cuò), B類繼承A類 
    c=static_cast<B>(a);  // 編譯報(bào)錯(cuò), C類與A類沒有任何關(guān)系 
    return 1; 
}

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

復(fù)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(gè)B類型的對(duì)象 
    A* a2=new A;//a2是A類型的指針指向一個(gè)A類型的對(duì)象 
    B* b; 
    C* c; 
    b=dynamic_cast<B*>(a1);//結(jié)果為not null，向下轉(zhuǎn)換成功，a1之前指向的就是B類型的對(duì)象，所以可以轉(zhuǎn)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(jié)果為null，向下轉(zhuǎn)換失敗 
    if(b==NULL) 
    { 
        cout<<"null"<<endl; 
    } 
    else
    { 
        cout<<"not null"<<endl; 
    } 
    c=dynamic_cast<C*>(a);//結(jié)果為null，向下轉(zhuǎn)換失敗 
    if(c==NULL) 
    { 
        cout<<"null"<<endl; 
    } 
    else
    { 
        cout<<"not null"<<endl; 
    } 
    delete(a); 
    return 0; 
}