类型转换(cast)是将一种数据类型转换成另一种数据类型。例如,如果将一个整型值赋给一个浮点类型的变量,编译器会暗地里将其转换成浮点类型。
转换是非常有用的,但是它也会带来一些问题,比如在转换指针时,我们很可能将其转换成一个比它更大的类型,但这可能会破坏其他的数据。
应该小心类型转换,因为转换也就相当于对编译器说:忘记类型检查,把它看做其他的类型。
一般情况下,尽量少的去使用类型转换,除非用来解决非常特殊的问题。

无论什么原因,任何一个程序如果使用很多类型转换都值得怀疑

标准c++提供了一个显示的转换的语法,来替代旧的C风格的类型转换。
使用C风格的强制转换可以把想要的任何东西转换成我们需要的类型。那为什么还需要一个新的C++类型的强制转换呢?
新类型的强制转换可以提供更好的控制强制转换过程,允许控制各种不同种类的强制转换。C++风格的强制转换其他的好处是,它们能更清晰的表明它们要干什么。程序员只要扫一眼这样的代码,就能立即知道一个强制转换的目的。

1 静态转换(static_cast)

  1. 用于类层次结构中基类(父类)和派生类(子类)之间指针或引用的转换。
    • 进行上行转换(把派生类的指针或引用转换成基类表示)是安全的;
    • 进行下行转换(把基类指针或引用转换成派生类表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。
  2. 用于基本数据类型之间的转换,如把int转换成char,把char转换成int。这种转换的安全性也要开发人员来保证。 ```cpp class Animal{}; class Dog : public Animal{}; class Other{};

//基础数据类型转换 void test01(){ char a = ‘a’; double b = static_cast(a); }

//继承关系指针互相转换 void test02(){ //继承关系指针转换 Animal animal01 = NULL; Dog dog01 = NULL; //子类指针转成父类指针,安全 Animal animal02 = static_cast<Animal>(dog01); //父类指针转成子类指针,不安全 Dog dog02 = static_cast<Dog>(animal01); }

//继承关系引用相互转换 void test03(){

  1. Animal ani_ref;
  2. Dog dog_ref;
  3. //继承关系指针转换
  4. Animal& animal01 = ani_ref;
  5. Dog& dog01 = dog_ref;
  6. //子类指针转成父类指针,安全
  7. Animal& animal02 = static_cast<Animal&>(dog01);
  8. //父类指针转成子类指针,不安全
  9. Dog& dog02 = static_cast<Dog&>(animal01);

}

//无继承关系指针转换 void test04(){

  1. Animal* animal01 = NULL;
  2. Other* other01 = NULL;
  3. //转换失败
  4. //Animal* animal02 = static_cast<Animal*>(other01);

}

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  2. ## 2 动态转换(dynamic_cast)
  3. 1. `dynamic_cast`主要用于类层次间的上行转换和下行转换;
  4. 1. 在类层次间进行上行转换时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;
  5. 1. 在进行下行转换时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全;
  6. ```cpp
  7. class Animal {
  8. public:
  9. virtual void ShowName() = 0;
  10. };
  11. class Dog : public Animal{
  12. virtual void ShowName(){
  13. cout << "I am a dog!" << endl;
  14. }
  15. };
  16. class Other {
  17. public:
  18. void PrintSomething(){
  19. cout << "我是其他类!" << endl;
  20. }
  21. };
  22. //普通类型转换
  23. void test01(){
  24. //不支持基础数据类型
  25. int a = 10;
  26. //double a = dynamic_cast<double>(a);
  27. }
  28. //继承关系指针
  29. void test02(){
  30. Animal* animal01 = NULL;
  31. Dog* dog01 = new Dog;
  32. //子类指针转换成父类指针 可以
  33. Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(dog01);
  34. animal02->ShowName();
  35. //父类指针转换成子类指针 不可以
  36. //Dog* dog02 = dynamic_cast<Dog*>(animal01);
  37. }
  38. //继承关系引用
  39. void test03(){
  40. Dog dog_ref;
  41. Dog& dog01 = dog_ref;
  42. //子类引用转换成父类引用 可以
  43. Animal& animal02 = dynamic_cast<Animal&>(dog01);
  44. animal02.ShowName();
  45. }
  46. //无继承关系指针转换
  47. void test04(){
  48. Animal* animal01 = NULL;
  49. Other* other = NULL;
  50. //不可以
  51. //Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(other);
  52. }

3 常量转换(const_cast)

该运算符用来修改指针和引用类型的const属性

  1. 常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;
  2. 常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;

注意:不能直接对非指针和非引用的变量使用const_cast操作符去直接移除它的const

//常量指针转换成非常量指针
void test01(){

    const int* p = NULL;
    int* np = const_cast<int*>(p);

    int* pp = NULL;
    const int* npp = const_cast<const int*>(pp);

    const int a = 10;  //不能对非指针或非引用进行转换
    //int b = const_cast<int>(a); }

//常量引用转换成非常量引用
void test02(){

int num = 10;
    int & refNum = num;

    const int& refNum2 = const_cast<const int&>(refNum);

}

4 重新解释转换(reinterpret_cast)

这是最不安全的一种转换机制,最有可能出问题。
主要用于将一种数据类型从一种类型转换为另一种类型。它可以将一个指针转换成一个整数,也可以将一个整数转换成一个指针.

5 参考代码汇总

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;

//1、静态类型转换  static_cast
void test01()
{
    //允许内置数据类型之间转换
    char a = 'a';

    double d = static_cast<double>(a);

    cout << d << endl;

}

class Base{ virtual void func(){} };
class Son :public Base{ virtual void func(){} };
class Other{};

void test02()
{
    Base * base = NULL;
    Son * son = NULL;

    //语法:   static_cast<目标类型>(原对象)
    //父子之间的指针或者引用可以转换
    //将base 转为 Son *   父转子  向下类型转换  不安全
    Son * son2 = static_cast<Son *> (base);

    //son  转为 Base*    子转父  向上类型转换  安全
    Base * base2 = static_cast<Base*>(son);


    //base 转为Other*
    //Other * other = static_cast<Other*>(base);  转换无效

}


//动态类型转换  dynamic_cast
void test03()
{
    //不允许内置数据类型之间转换
    //char c = 'c';
    //double d = dynamic_cast<double>(c);
}

void test04()
{
    Base * base = new Son;
    Son * son = NULL;

    //将base 转为 Son *  父转子 不安全  如果发生了多态,那么转换总是安全的
    Son * son2 = dynamic_cast<Son*>(base);


    //son 转为 Base*  子转父  安全
    Base * base2 = dynamic_cast<Base*>(son);

    //base 转 Other*
    //Other* other = dynamic_cast<Other*>(base); //无法转换
}

//常量转换  const_cast
void test05()
{
    //不可以将非指针或非引用做const_cast转换
    const int * p = NULL;
    int * pp = const_cast<int*>(p);

    const int * ppp =  const_cast<const int *>(pp);


    //const int a = 10;
    //int b = const_cast<int>(a);


    int num = 10;
    int &numRef = num;

    const int& num2 = const_cast<const int&>(numRef);

}

//重新解释转换  reinterpret_cast 最不安全一种转换,不建议使用
void test06()
{
    int a = 10;
    int * p = reinterpret_cast<int*>(a);

    Base * base = NULL;
    //base 转 Other *
    Other * other = reinterpret_cast<Other *>(base);
}

int main(){

    test01();

    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

/* 输出结果
97
*/