前言

C++即支持C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換，又有自己風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換。C風(fēng)格的轉(zhuǎn)換格式很簡單，但是有不少缺點的：

　　1.轉(zhuǎn)換太過隨意，可以在任意類型之間轉(zhuǎn)換。你可以把一個指向const對象的指針轉(zhuǎn)換成指向非const對象的指針，把一個指向基類對象的指針轉(zhuǎn)換成一個派生類對象的指針，這些轉(zhuǎn)換之間的差距是非常巨大的，但是傳統(tǒng)的C語言風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換沒有區(qū)分這些。

　　2.C風(fēng)格的轉(zhuǎn)換沒有統(tǒng)一的關(guān)鍵字和標(biāo)示符。對于大型系統(tǒng)，做代碼排查時容易遺漏和忽略。

　　C++風(fēng)格完美的解決了上面兩個問題。1.對類型轉(zhuǎn)換做了細(xì)分，提供了四種不同類型轉(zhuǎn)換，以支持不同需求的轉(zhuǎn)換；2.類型轉(zhuǎn)換有了統(tǒng)一的標(biāo)示符，利于代碼排查和檢視。下面分別來介紹這四種轉(zhuǎn)換:static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpre_cast.

一、static_cast轉(zhuǎn)換

　　1.基本用法：static_cast<type-id> expression

　　2.使用場景：

　　a、用于類層次結(jié)構(gòu)中基類和派生類之間指針或引用的轉(zhuǎn)換

　　上行轉(zhuǎn)換（派生類---->基類）是安全的；

　　下行轉(zhuǎn)換（基類---->派生類）由于沒有動態(tài)類型檢查，所以是不安全的。

　　b、用于基本數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換，如把int轉(zhuǎn)換為char，這種帶來安全性問題由程序員來保證

　　c、把空指針轉(zhuǎn)換成目標(biāo)類型的空指針

　　d、把任何類型的表達(dá)式轉(zhuǎn)為void類型

　　3.使用特點

　　a、主要執(zhí)行非多態(tài)的轉(zhuǎn)換操作，用于代替C中通常的轉(zhuǎn)換操作

　　b、隱式轉(zhuǎn)換都建議使用static_cast進(jìn)行標(biāo)明和替換

二、dynamic_cast轉(zhuǎn)換

　　1.基本用法：dynamic_cast<type-id> expression

　　2.使用場景：只有在派生類之間轉(zhuǎn)換時才使用dynamic_cast，type-id必須是類指針，類引用或者void*。

　　3.使用特點：

　　a、基類必須要有虛函數(shù)，因為dynamic_cast是運行時類型檢查，需要運行時類型信息，而這個信息是存儲在類的虛函數(shù)表中，只有一個類定義了虛函數(shù)，才會有虛函數(shù)表（如果一個類沒有虛函數(shù)，那么一般意義上，這個類的設(shè)計者也不想它成為一個基類）。

　　b、對于下行轉(zhuǎn)換，dynamic_cast是安全的（當(dāng)類型不一致時，轉(zhuǎn)換過來的是空指針），而static_cast是不安全的（當(dāng)類型不一致時，轉(zhuǎn)換過來的是錯誤意義的指針，可能造成踩內(nèi)存，非法訪問等各種問題）

　　c、dynamic_cast還可以進(jìn)行交叉轉(zhuǎn)換

三、const_cast轉(zhuǎn)換

　　1.基本用法：const_cast<type-id>expression

　　2.使用場景：

　　a、常量指針轉(zhuǎn)換為非常量指針，并且仍然指向原來的對象

　　b、常量引用被轉(zhuǎn)換為非常量引用，并且仍然指向原來的對象

　　3.使用特點：

　　a、cosnt_cast是四種類型轉(zhuǎn)換符中唯一可以對常量進(jìn)行操作的轉(zhuǎn)換符

　　b、去除常量性是一個危險的動作，盡量避免使用。一個特定的場景是：類通過const提供重載時，一般都是非常量函數(shù)調(diào)用const_cast<const T>將參數(shù)轉(zhuǎn)換為常量，然后調(diào)用常量函數(shù)，然后得到結(jié)果再調(diào)用const_cast <T>去除常量性。

四、reinterpret_cast轉(zhuǎn)換

　　1.基本用法:reinterpret_cast<type-id>expression

　　2.使用場景：不到萬不得已，不用使用這個轉(zhuǎn)換符，高危操作

　　3.使用特點：　　

　　a、reinterpret_cast是從底層對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新解釋，依賴具體的平臺，可移植性差

　　b、reinterpret_cast可以將整型轉(zhuǎn)換為指針，也可以把指針轉(zhuǎn)換為數(shù)組

　　c、reinterpret_cast可以在指針和引用里進(jìn)行肆無忌憚的轉(zhuǎn)換

五、各種轉(zhuǎn)換之間的比較

　　1.static_cast和dynamic_cast

class Base
{
 public:
 Base(int c = 2):_c(c){}
 public:
 int _c;
};
class Derived:public Base
{
 public:
 int _d;
 int _e;
};
int main(void)
{
 int tempA = 2;
 int tempB = 3;
 Base base;
 
 /*1.無編譯告警，但是危險操作，譬如說調(diào)用drvPtrA->_d會造成不可預(yù)知的后果*/
 Derived *drvPtrA = static_cast<Derived *>(&base);
 
 drvPtrA->_d = 4;
 drvPtrA->_e = 5;
 /*2.輸出:tempA為5，tempB為4,踩內(nèi)存了（機器信息：32位ubuntu，編譯器clang++）*/
 cout<<tempA<<endl;
 cout<<tempB<<endl;
 
 /*3.Base中沒有虛函數(shù)，無法查看運行時信息，編譯不過*/
 Derived *drvPtrB = dynamic_cast<Derived *>(base);

 return 0;
}

　　在基類派生類互相轉(zhuǎn)換時，雖然static_cast是在編譯期完成，效率更高，但是不安全，上例中就示范了一個踩內(nèi)存的例子。相比之下因為dynamic_cast可以查看運行時信息，上例如果Base含有虛函數(shù)，那么drvPtrB就是一個空指針（這可比踩內(nèi)存什么的好多了），不能操作Derived中_d的數(shù)據(jù)從而保證安全性，所以應(yīng)該優(yōu)先使用dynamic_cast。

　　2.static_cast和reinterpret_cast

class BaseA
{
 public:
 BaseA(int c = 2):_c(c){}
 int _c;
};
class BaseB
{
 public:
 BaseB(int d = 3):_d(d){}
 int _d;
};
int main(void)
{
 BaseA baseA;
 /*1.編譯不過*/
 BaseB *baseB = static_cast<BaseB *>(&baseA);
 /*2.無任何編譯告警，編譯通過,正常運行*/
 BaseB *baseC = reinterpret_cast<BaseB *>(&baseA);
 cout<<baseC->_d<<endl;

 return 0;
}

　　static_cast雖然也不是一種絕對安全的轉(zhuǎn)換，但是它在轉(zhuǎn)換時，還是會進(jìn)行必要的檢測（諸如指針越界計算，類型檢查）。reinterpret_cast完全是肆無忌憚，直接從二進(jìn)制開始重新映射解釋，是極度不安全的，再次提醒，不到萬不得已，不要使用。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于C++中4種強制類型轉(zhuǎn)換區(qū)別的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++強制類型轉(zhuǎn)換區(qū)別內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論