解析C++中四種強制類型轉(zhuǎn)換的區(qū)別詳解
更新時間:2013年05月16日 11:16:12 作者:
本篇文章是對C++中四種強制類型轉(zhuǎn)換的區(qū)別進行了詳細(xì)的分析介紹,需要的朋友參考下
C++的四種強制類型轉(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新的C++類型的強制轉(zhuǎn)換呢?
新類型的強制轉(zhuǎn)換可以提供更好的控制強制轉(zhuǎn)換過程,允許控制各種不同種類的強制轉(zhuǎn)換。C++中風(fēng)格是static_cast<type>(content)。C++風(fēng)格的強制轉(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,就能立即知道一個強制轉(zhuǎn)換的目的。
四種轉(zhuǎn)換的區(qū)別:
static_cast:可以實現(xiàn)C++中內(nèi)置基本數(shù)據(jù)類型之間的相互轉(zhuǎn)換。
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)系的類型中進行相互轉(zhuǎn)換,不一定包含虛函數(shù)。
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(guān)系
return 1;
}
const_cast: const_cast操作不能在不同的種類間轉(zhuǎn)換。相反,它僅僅把一個它作用的表達(dá)式轉(zhuǎn)換成常量。它可以使一個本來不是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(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型的強制轉(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)換失敗的話則會返回NULL。
(4)使用dynamic_cast進行轉(zhuǎn)換的,基類中一定要有虛函數(shù),否則編譯不通過。
B中需要檢測有虛函數(shù)的原因:類中存在虛函數(shù),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(zhuǎn)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(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,在類層次間進行上行轉(zhuǎn)換時,dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的。在進行下行轉(zhuǎn)換時,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)換的指針指向的對象的實際類型與轉(zhuǎn)換以后的對象類型一定要相同,否則轉(zhuǎn)換失敗。
參考例子:
#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(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;
}
為什么使用C風(fēng)格的強制轉(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新的C++類型的強制轉(zhuǎn)換呢?
新類型的強制轉(zhuǎn)換可以提供更好的控制強制轉(zhuǎn)換過程,允許控制各種不同種類的強制轉(zhuǎn)換。C++中風(fēng)格是static_cast<type>(content)。C++風(fēng)格的強制轉(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,就能立即知道一個強制轉(zhuǎn)換的目的。
四種轉(zhuǎn)換的區(qū)別:
static_cast:可以實現(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(guān)系
return 1;
}
const_cast: const_cast操作不能在不同的種類間轉(zhuǎn)換。相反,它僅僅把一個它作用的表達(dá)式轉(zhuǎn)換成常量。它可以使一個本來不是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(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型的強制轉(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)換失敗的話則會返回NULL。
(4)使用dynamic_cast進行轉(zhuǎn)換的,基類中一定要有虛函數(shù),否則編譯不通過。
B中需要檢測有虛函數(shù)的原因:類中存在虛函數(shù),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(zhuǎn)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(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,在類層次間進行上行轉(zhuǎn)換時,dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的。在進行下行轉(zhuǎn)換時,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)換的指針指向的對象的實際類型與轉(zhuǎn)換以后的對象類型一定要相同,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(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;
}
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