static_cast, dynamic_cast, const_cast探討
阿新 • • 發佈：2019-01-31
原文：http://www.cnblogs.com/chio/archive/2007/07/18/822389.html
又稱為“標準轉換”，包括以下幾種情況：
1) 算術轉換(Arithmetic conversion) : 在混合型別的算術表示式中, 最寬的資料型別成為目標轉換型別。 int ival =3;
double dval =3.14159;
ival + dval;//ival被提升為double型別
int*pi =0; // 0被轉化為int *型別
ival = dval; // double->int
cout <<”The square root of 2 is ”<< sqrt(2) << endl;
//2被提升為double型別：2.0
{
//返回值被提升為double型別} 第2部分. 顯式型別轉換
被稱為“強制型別轉換”(cast)
C 風格： (type-id)
C++風格： static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast..
首先回顧一下C++型別轉換：
C++型別轉換分為：隱式型別轉換和顯式型別轉換
又稱為“標準轉換”，包括以下幾種情況：
1) 算術轉換(Arithmetic conversion) : 在混合型別的算術表示式中, 最寬的資料型別成為目標轉換型別。 int ival =3;
double dval =3.14159;
ival + dval;//ival被提升為double型別
2)一種型別表示式賦值給另一種型別的物件：目標型別是被賦值物件的型別
int*pi =0; // 0被轉化為int *型別ival = dval; // double->int
例外：void指標賦值給其他指定型別指標時，不存在標準轉換，編譯出錯
3)將一個表示式作為實參傳遞給函式呼叫，此時形參和實參型別不一致：目標轉換型別為形參的型別
cout <<”The square root of 2 is ”<< sqrt(2) << endl;
//2被提升為double型別：2.0
4)從一個函式返回一個表示式，表示式型別與返回型別不一致：目標轉換型別為函式的返回型別
double difference(int ival1, int ival2){
//返回值被提升為double型別} 第2部分. 顯式型別轉換
被稱為“強制型別轉換”(cast)
C 風格： (type-id)
C++風格： static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast..
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關於強制型別轉換的問題，很多書都討論過，寫的最詳細的是C++ 之父的《C++ 的設計和演化》。最好的解決方法就是不要使用C風格的強制型別轉換，而是使用標準C++的型別轉換符：static_cast, dynamic_cast。標準C++中有四個型別轉換符：static_cast static_cast 用法：static_cast < type-id > ( expression ) 說明：該運算子把expression轉換為type-id型別，但沒有執行時型別檢查來保證轉換的安全性。 來源：為什麼需要static_cast強制轉換？ 情況1：void指標->其他型別指標 情況2：改變通常的標準轉換 情況3：避免出現可能多種轉換的歧義 它主要有如下幾種用法：
dynamic_cast 用法：dynamic_cast < type-id > ( expression ) 說明：該運算子把expression轉換成type-id型別的物件。Type-id必須是類的指標、類的引用或者void *；如果type-id是類指標型別，那麼expression也必須是一個指標，如果type-id是一個引用，那麼expression也必須是一個引用。 來源：為什麼需要dynamic_cast強制轉換？ 簡單的說，當無法使用virtual函式的時候 典型案例： Wicrosoft公司提供給我們一個類庫，其中提供一個類Employee.以標頭檔案Eemployee.h和類庫.lib分發給使用者 顯然我們並無法得到類的實現的原始碼 //Emplyee.hclass Employee { public: virtualint salary(); }; class Manager : public Employee { public: int salary(); }; class Programmer : public Employee { public: int salary(); }; 我們公司在開發的時候建立有如下類: class MyCompany { public: void payroll(Employee *pe); //  };void MyCompany::payroll(Employee *pe) { //do something} 但是開發到後期，我們希望能增加一個bonus()的成員函式到W$公司提供的類層次中。 假設我們知道原始碼的情況下，很簡單，增加虛擬函式： //Emplyee.hclass Employee { public: virtualint salary(); virtualint bonus(); }; class Manager : public Employee { public: int salary(); }; class Programmer : public Employee { public: int salary(); int bonus(); }; //Emplyee.cpp int Programmer::bonus() { // }
payroll()通過多型來呼叫bonus()class MyCompany { public: void payroll(Employee *pe); // };void MyCompany::payroll(Employee *pe) { //do something //pe->bonus(); } 但是現在情況是，我們並不能修改原始碼，怎麼辦？dynamic_cast華麗登場了！ 在Employee.h中增加bonus()宣告，在另一個地方定義此函式，修改呼叫函式payroll().重新編譯，ok //Emplyee.hclass Employee { public: virtualint salary(); }; class Manager : public Employee { public: int salary(); }; class Programmer : public Employee { public: int salary(); int bonus();//直接在這裡擴充套件}; //somewhere.cppint Programmer::bonus() { //define }class MyCompany { public: void payroll(Employee *pe); // }; void MyCompany::payroll(Employee *pe) { Programmer *pm = dynamic_cast<Programmer *>(pe); //如果pe實際指向一個Programmer物件,dynamic_cast成功，並且開始指向Programmer物件起始處if(pm) { //call Programmer::bonus() } //如果pe不是實際指向Programmer物件，dynamic_cast失敗，並且pm = 0 else { //use Employee member functions } } dynamic_cast主要用於類層次間的上行轉換和下行轉換，還可以用於類之間的交叉轉換。 在類層次間進行上行轉換時，dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的；在進行下行轉換時，dynamic_cast具有型別檢查的功能，比static_cast更安全。 class Base { public: int m_iNum; virtualvoid foo(); }; class Derived:public Base { public: char*m_szName[100]; }; void func(Base *pb) { Derived *pd1 = static_cast<Derived *>(pb); Derived *pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb); } 在上面的程式碼段中， 如果pb實際指向一個Derived型別的物件，pd1和pd2是一樣的，並且對這兩個指標執行Derived型別的任何操作都是安全的； 如果pb實際指向的是一個Base型別的物件，那麼pd1將是一個指向該物件的指標，對它進行Derived型別的操作將是不安全的（如訪問m_szName），而pd2將是一個空指標(即0，因為dynamic_cast失敗)。 另外要注意：Base要有虛擬函式，否則會編譯出錯；static_cast則沒有這個限制。這是由於執行時型別檢查需要執行時型別資訊，而這個資訊儲存在類的虛擬函式表（關於虛擬函式表的概念，詳細可見<Inside c++ object model>）中，只有定義了虛擬函式的類才有虛擬函式表，沒有定義虛擬函式的類是沒有虛擬函式表的。 另外，dynamic_cast還支援交叉轉換（cross cast）。如下程式碼所示。 class Base { public: int m_iNum; virtualvoid f(){} }; class Derived1 : public Base { }; class Derived2 : public Base { }; void foo() { derived1 *pd1 =new Drived1; pd1->m_iNum =100; Derived2 *pd2 = static_cast<Derived2 *>(pd1); //compile error Derived2 *pd2 = dynamic_cast<Derived2 *>(pd1); //pd2 is NULL delete pd1; } 在函式foo中，使用static_cast進行轉換是不被允許的，將在編譯時出錯；而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的，結果是空指標。 reinpreter_cast 用法：reinpreter_cast<type-id> (expression) 說明：type-id必須是一個指標、引用、算術型別、函式指標或者成員指標。它可以把一個指標轉換成一個整數，也可以把一個整數轉換成一個指標（先把一個指標轉換成一個整數，在把該整數轉換成原型別的指標，還可以得到原先的指標值）。 該運算子的用法比較多。 const_cast 用法：const_cast<type_id> (expression) 說明：該運算子用來修改型別的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外， type_id和expression的型別是一樣的。 常量指標被轉化成非常量指標，並且仍然指向原來的物件；常量引用被轉換成非常量引用，並且仍然指向原來的物件；常量物件被轉換成非常量物件。 Voiatile和const類試。舉如下一例： class B{ public: int m_iNum; } void foo(){ const B b1; b1.m_iNum = 100; //comile error B b2 = const_cast<B>(b1); b2. m_iNum = 200; //fine } 上面的程式碼編譯時會報錯，因為b1是一個常量物件，不能對它進行改變；使用const_cast把它轉換成一個常量物件，就可以對它的資料成員任意改變。注意：b1和b2是兩個不同的物件。 |