詳解C++?轉(zhuǎn)換的非正式分類

更新時間：2022年01月20日 15:32:06 作者：mkckr0

C++?正式分類方法是直接按語法分類，分為：隱式轉(zhuǎn)換和顯示轉(zhuǎn)換。這篇文章主要介紹了C++?轉(zhuǎn)換的非正式分類,需要的朋友可以參考下

C++ 正式分類方法是直接按語法分類，分為：隱式轉(zhuǎn)換和顯示轉(zhuǎn)換。隱式轉(zhuǎn)換又稱為標準轉(zhuǎn)換。顯示轉(zhuǎn)換又分為：C 風格轉(zhuǎn)換、函數(shù)風格轉(zhuǎn)換、C++ 風格轉(zhuǎn)換。C++風格轉(zhuǎn)換就是 static_cast、dynamic_cast、const_cast 和 reinterpret_cast 這 4 種。

有很長一段時間我都有這樣的疑問：轉(zhuǎn)換前的對象和轉(zhuǎn)換后的對象是不是同一個？

現(xiàn)在，我引入一種非正式分類方法，分為：同對象轉(zhuǎn)換和異對象轉(zhuǎn)換。這兩個術語是我自己編的，只是為了方便說明問題。

同對象轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換后的對象和轉(zhuǎn)換前的對象是同一個，也就是不會構(gòu)造一個新的對象，還是使用原來的對象。
異對象轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換后的對象和轉(zhuǎn)換前的對象不是同一個，也就是會構(gòu)造一個新的的對象。

下面分別說明這兩種轉(zhuǎn)換的典型情況。

一、同對象轉(zhuǎn)換

所有的值類別轉(zhuǎn)換及其變形都是同對象轉(zhuǎn)換。

1. 值類別轉(zhuǎn)換

C++ 的值類別可以使用 static_cast 進行轉(zhuǎn)換，屬于同對象轉(zhuǎn)換。注意：static_cast<T&>() 和 static_cast<T&&>() 的語義不是將一個對象轉(zhuǎn)換為一個引用，而是轉(zhuǎn)換對象的值類別，使其能被對應的引用綁定。

// 左值轉(zhuǎn)換為左值
int a = 1;
static_cast<int&>(a) = 2;
std::cout << a << std::endl;
// 輸出：2

// 左值轉(zhuǎn)換為右值
int a = 1;
int&& b = static_cast<int&&>(a);
b = 2;
std::cout << a << std::endl;
// 輸出：2

// 右值轉(zhuǎn)換為右值，轉(zhuǎn)換前對象為非字面量
int a = 1;
int&& b = static_cast<int&&>(static_cast<int&&>(a));
b = 2;
std::cout << a << std::endl;
// 輸出：2

2. 借助值類別轉(zhuǎn)換進行 OOP 轉(zhuǎn)換

這種情況帶有值類別轉(zhuǎn)換，屬于同對象轉(zhuǎn)換。

// upcast
struct A
{
    int x = 1;
};

struct B : A
{
};

B b;
static_cast<A&>(b).x = 2;
std::cout << b.x << std::endl;
// 輸出：2

// downcast
struct A
{
    int x = 1;
};

struct B : A
{
};

B b;
static_cast<B&>(static_cast<A&>(b)).x = 2;
std::cout << b.x << std::endl;
// 輸出：2

// sidecast
struct A1
{
    virtual void f1() {}
    int x = 1;
};

struct A2
{
    virtual void f2() {}
    int y = 1;
};

struct B : A1, A2
{
};

B b;
dynamic_cast<A2&>(static_cast<A1&>(b)).y = 2;
std::cout << b.y << std::endl;
// 輸出：2

2. 借助值類別轉(zhuǎn)換進行 const_cast 轉(zhuǎn)換

這種情況帶有值類別轉(zhuǎn)換，也是同對象轉(zhuǎn)換。注意：通過 const_cast 修改原本為 const 的對象是未定義行為。

struct A
{
    int x = 1;
};

{
    int a;
    const_cast<int&>(const_cast<const int&>(a)) = 2;
    std::cout << a << std::endl;
}
{
    A a;
    const_cast<A&>(const_cast<const A&>(a)).x = 2;
    std::cout << a.x << std::endl;
}
/* 輸出：
2
2
*/

二、異對象轉(zhuǎn)換

所有的非值類別轉(zhuǎn)換都是異對象轉(zhuǎn)換。

1. 普通的類型轉(zhuǎn)換

// 標量類型
int a = 1;
int&& b = static_cast<int>(a);
b = 2;
std::cout << a << std::endl;
// 輸出：1

// 類類型
struct A
{
    A() {
        std::cout << "A::A() " << x << std::endl;
    }
    A(const A&) {
        std::cout << "A::A(const A&) " << x << std::endl;
    }
    ~A() {
        std::cout << "A::~A() " << x << std::endl;
    }
    int x = 1;
};

A a;
A&& b = static_cast<A>(a);
b.x = 2;
std::cout << b.x << std::endl;
/* 輸出：
A::A() 1
A::A(const A&) 1
2
A::~A() 2
A::~A() 1
*/

2. 指針轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)換之后，指針本身是異對象，指針所指的對象是同對象。這種情況也包含：借助指針進行 OOP 轉(zhuǎn)換，借助指針進行 const_cast 轉(zhuǎn)換。

int* a = new int;
std::cout << a << std::endl;
int* && r = static_cast<int*>(a);
r = nullptr;
std::cout << a << std::endl;
/* 輸出：
0x1ffdeb0 0x1ffdeb0
*/

到此這篇關于C++ 轉(zhuǎn)換的非正式分類的文章就介紹到這了,更多相關C++ 轉(zhuǎn)換非正式分類內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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