C++的類型轉換
類型轉換機制可以分為:隱式類型轉換 和 顯示類型轉換(強制類型轉換)
在C中我們這樣做類型轉換:
float a=1.023
int b;
b=a; //隱式類型轉換
或
b=int(a); //顯式類型轉換
或
b=(int)a;
C++中的類型轉換:
隱式類型轉換比較常見,在混合類型表達式中經常發生.比如在表達式中存在short和int,那麽就過會發生整型提升.四種強制類型轉換操作符:static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast。
1、static_cast與dynamic_cast:
前者提供的是編譯時期的靜態類型檢測,後者提供的是運行時檢測.
dynamic_cast:使用多態的場景,增加了一層對真實調用對象類型的檢查
char c = 65; int *p = (int *)&c; cout<<(char)*p<<endl;//‘A‘ *p = 5; int *q = static_cast<int *>(&c); //編譯報錯:error: invalid static_cast from type ‘char*’ to type ‘int*’
在上面的例子中,Clike可以運行,然而修改過的*p如果使用,運行結果將會出現錯誤,而使用static_cast可以將錯誤在編譯時期檢查出
在不同繼承體系的自定義類型中:
class A { public: A(){} ~A(){} private: int i, j; }; class C { public: C(){} ~C(){} void printC() { std::cout <<"call printC() in class C" <<std::endl; } private: char c1, c2; }; A *ptrA = new A(); C *ptrC = (C *)(ptrA); ptrC->printC(); //"call printC() in class C" //ptrC = static_cast<C*>(ptrA); //編譯報錯:error: invalid static_cast from type ‘A*’ to type C*
上面A C是兩個無關的類,然而使用Clike可以實現這種類型的強制轉換,這是十分危險的! 使用static_cast可以將這種潛在的危險在編譯器找出來.
在同一繼承體系中:
upcast(向上轉換即子類轉成父類):沒有問題.因為父類的行為都包含在子類中;
downcast(向下轉換):有可能會出現問題,編譯時可能不會發現.
一個類的行為和自身的類型相關.也就是一個A類型的指針總會優先調用自己A類內的函數,當然發生繼承中的重寫(虛繼承等)例外.
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
class A
{
public:
A():i(1), j(1){}
~A(){}
void printA()
{
std::cout <<"call printA() in class A" <<std::endl;
}
void printSum()
{
std::cout <<"sum = " <<i+j <<std::endl;
}
private:
int i, j;
};
class B : public A
{
public:
B():a(2), b(2) {}
~B(){}
void printB()
{
std::cout <<"call printB() in class B" <<std::endl;
}
void printSum()
{
std::cout <<"sum = " <<a+b <<std::endl;
}
void Add()
{
a++;
b++;
}
private:
double a, b;
};
int main()
{
B *ptrB = new B;
ptrB -> printSum();
A *ptrA = static_cast<B *>(ptrB);
ptrA -> printA();
ptrA -> printSum();
//打印結果:sum = 2
//在進行upcast的時候,指針指向的對象的行為與指針的類型相關。
ptrA = new A;
ptrB = static_cast<B *>(ptrA);
ptrB -> printB();
ptrB -> printSum();
//打印結果:sum = 0
//在進行downcast的時候,其行為是“undefined”。
B b;
B &rB = b;
rB.printSum();
//打印結果: sum = 4
A &rA = static_cast<A &>(b);
rA.printA();
rA.printSum();
//打印結果: sum = 2
//在進行upcast的時候,指針指向的對象的行為與引用類型相關.
A a;
A &rA1 = a;
rA.printSum();
B &rB1 = static_cast<B &>(a);
rB1.printB();
//打印結果:sum = 4
rB1.printSum();
//打印結果 :sum = 1.45863e-316
//在進行downcast的時候,其行為是“undefined”。
return 0;
}
這裏其實很明顯,在downcast轉換的時候,會出現一些跟指針或者引用類型相關的函數調用,但是因為指針或者引用(父類)
reinterpret_cast
僅僅是復制n1的比特位到d_r, 沒有進行必要的分析.interpret_cast是為了映射到一個完全不同類型\
的意思,這個關鍵詞在我們需要把類型映射回原有類型時用到它。我們映射到的類型僅僅是為了故弄\
玄虛和其他目的,這是所有映射中最危險的。(這句話是C++編程思想中的原話
const_cast
去除const常量屬性,使其可以修改volatile屬性的轉換 易變類型<->不同類型.
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string>
using namespace std;
class A {
public:
A(){};
int m_a;
};
class B {
public:
int m_b;
};
class C : public A, public B {};
int main()
{
const A a;
//a.num = 1;
const_cast<A&>(a).m_a = 2;
//a.num = 3;編譯不能通過,說明const_cast只能轉換一次,不是永久脫離原有const屬性
cout<<a.m_a<<endl;
int n = 9;
double d_s = static_cast<double>(n);
double d_r = reinterpret_cast<double&>(n);
cout<<d_r<<endl;//4.24399e-314
//在進行計算以後, d_r包含無用值. 這是因為 reinterpret_cast僅僅是復制n1的比特位到d_r, 沒有進行必要的分析.interpret_cast是為了映射到一個完全不同類型的意思,這個關鍵詞在我們需要把類型映射回原有類型時用到它。我們映射到的類型僅僅是為了故弄玄虛和其他目的,這是所有映射中最危險的。(這句話是C++編程思想中的原話
return 0;
}
#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <cstdio>
using namespace std;
class A{
public:
virtual void foo(){
cout<<"A foo"<<endl;
}
//虛函數的出現會帶來動態機制 Class A 至少要有一個虛函數
void pp(){
cout<<"A pp"<<endl;
}
};
class B: public A{
public:
void foo(){
cout<<"B foo"<<endl;
}
void pp(){
cout<<"B PP"<<endl;
}
void functionB(){
cout<<"Excute FunctionB!"<<endl;
}
};
int main()
{
B b;
A pa = &b;
pa->foo();
pa->pp();
//基類指針可以指向派生類,但是只能調用基類和派生類都存在的成員,也就是說不能調用派生類中新增的成員!
//pa->FunctionB();//error: ‘class A‘ has no member named ‘FunctionB‘
if(dynamic_cast<B>(pa) == NULL){
cout<<"NULL"<<endl;
}else{
cout<<typeid((dynamic_cast<B>(pa))).name()<<endl;
dynamic_cast<B>(pa)->foo();
dynamic_cast<B>(pa)->pp();
dynamic_cast<B>(pa)->functionB();
}
A aa;
//B pb = &aa;派生類不能指向基類
B pbNull = NULL;
pbNull->functionB();//fine
pbNull->pp();//fine
//pbNull->functionB(); crash!foo調用了虛函數,編譯器需要根據對象的虛函數指針查找虛函數表,但為空,crash!
return 0;
}
C++的類型轉換