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C++强制类型转换运算符(static_cast、reinterpret_cast、const_cast和dynamic_cast)

顺其自然~ 发布时间:2021-01-21 15:23:02 ,浏览量:3

将类型名作为强制类型转换运算符的做法是C语言的老式做法,C++ 为保持兼容而予以保留。 C++ 引入了四种功能不同的强制类型转换运算符以进行强制类型转换:static_cast(静态转换)、reinterpret_cast(重新解释(类型的比特位))、const_cast(常量转换) 和 dynamic_cast(动态转换)。 强制类型转换是有一定风险的,有的转换并不一定安全,如把整型数值转换成指针,把基类指针转换成派生类指针,把一种函数指针转换成另一种函数指针,把常量指针转换成非常量指针等。C++ 引入新的强制类型转换机制,主要是为了克服C语言强制类型转换的以下三个缺点。1) 没有从形式上体现转换功能和风险的不同。 例如,将 int 强制转换成 double 是没有风险的,而将常量指针转换成非常量指针,将基类指针转换成派生类指针都是高风险的,而且后两者带来的风险不同(即可能引发不同种类的错误),C语言的强制类型转换形式对这些不同并不加以区分。2) 将多态基类指针转换成派生类指针时不检查安全性,即无法判断转换后的指针是否确实指向一个派生类对象。3) 难以在程序中寻找到底什么地方进行了强制类型转换。 强制类型转换是引发程序运行时错误的一个原因,因此在程序出错时,可能就会想到是不是有哪些强制类型转换出了问题。 如果采用C语言的老式做法,要在程序中找出所有进行了强制类型转换的地方,显然是很麻烦的,因为这些转换没有统一的格式。 而用 C++ 的方式,则只需要查找_cast字符串就可以了。甚至可以根据错误的类型,有针对性地专门查找某一种强制类型转换。例如,怀疑一个错误可能是由于使用了 reinterpret_cast 导致的,就可以只查找reinterpret_cast字符串。 C++ 强制类型转换运算符的用法如下:

强制类型转换运算符 (待转换的表达式)

例如:

double d = static_cast (3*5);  //将 3*5 的值转换成实数

下面分别介绍四种强制类型转换运算符。

static_cast

static_cast 用于进行比较“自然”和低风险的转换,如整型和浮点型、字符型之间的互相转换。另外,如果对象所属的类重载了强制类型转换运算符 T(如 T 是 int、int* 或其他类型名),则 static_cast 也能用来进行对象到 T 类型的转换。static_cast 不能用于在不同类型的指针之间互相转换,也不能用于整型和指针之间的互相转换,当然也不能用于不同类型的引用之间的转换。因为这些属于风险比较高的转换。 static_cast 用法示例如下:

#include 
using namespace std;
class A
{
public:
    operator int() { return 1; }
    operator char*() { return NULL; }
};
int main()
{
    A a;
    int n;
    char* p = "New Dragon Inn";
    n = static_cast  (3.14);  // n 的值变为 3
    n = static_cast  (a);  //调用 a.operator int,n 的值变为 1
    p = static_cast  (a);  //调用 a.operator char*,p 的值变为 NULL
    n = static_cast  (p);  //编译错误,static_cast不能将指针转换成整型
    p = static_cast  (n);  //编译错误,static_cast 不能将整型转换成指针
    return 0;
}
reinterpret_cast

reinterpret_cast 用于进行各种不同类型的指针之间、不同类型的引用之间以及指针和能容纳指针的整数类型之间的转换。转换时,执行的是逐个比特复制的操作。 这种转换提供了很强的灵活性,但转换的安全性只能由程序员的细心来保证了。例如,程序员执意要把一个 int* 指针、函数指针或其他类型的指针转换成 string* 类型的指针也是可以的,至于以后用转换后的指针调用 string 类的成员函数引发错误,程序员也只能自行承担查找错误的烦琐工作:(C++ 标准不允许将函数指针转换成对象指针,但有些编译器,如 Visual Studio 2010,则支持这种转换)。 reinterpret_cast 用法示例如下:

#include 
using namespace std;
class A
{
public:
    int i;
    int j;
    A(int n):i(n),j(n) { }
};
int main()
{
    A a(100);
    int &r = reinterpret_cast(a); //强行让 r 引用 a(即a的首地址)
    r = 200;  //把 a.i 变成了 200
    cout             
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