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凡亿专栏 | C++为什么非要引入那几种类型转换?
C++为什么非要引入那几种类型转换?

众所周知C++关于类型转换引入了四种方式:


static_cast


const_cast


dynamic_cast


reinterpret_cast


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  1. 为什么要引入这几种类型转换,它与C语言中的强制类型转换有什么区别?

  2. 这四种类型转换分别应用在什么场景?


C++为什么要引入这几种强制类型转换?


我们都知道C++完全兼容C语言,C语言的转换方式很简单,可以在任意类型之间转换,但这也恰恰是缺点,因为极其不安全,可能不经意间将指向const对象的指针转换成非const对象的指针,可能将基类对象指针转成了派生类对象的指针,这种转换很容易出bug,需要严格审查代码才能消除这种隐患,但是C这种转换方式不利于我们审查代码,且程序运行时也可能会出bug。


而C++引入的这几种类型转换可以完美的解决上述问题,不同场景下不同需求使用不同的类型转换方式,同时有利于代码审查。



下面详细介绍这四种类型转换的使用场景:


static_cast

使用方式:

#include


using namespace std;
struct Base {    virtual void Func() { cout <<>"Base Func \n"

; }};
struct Derive : public Base {    void Func() override { cout <<>"Derive Func \n"

; }};
int main() {    float f = 1.23;    cout <<>"f "

<< f="">endl;    int i = static_cast(f);    cout <<>"i " << i="">endl;
   int *pi = static_cast(&f);  // error invalid static_cast from type ‘float*’ to type ‘int*’
   Derive d;    d.Func();    Base *b = static_cast(&d);     b->Func();    return 0;}


使用场景:基本数据类型之间的转换使用,例如float转int,int转char等,在有类型指针和void*之间转换使用,子类对象指针转换成父类对象指针也可以使用static_cast。


非多态类型转换一般都使用static_cast,而且最好把所有的隐式类型转换都是用static_cast进行显示替换,不能使用static_cast在有类型指针之间进行类型转换。


dynamic_cast

使用方式:


#include
using namespace std;
struct Base {    virtual void Func() { cout <<>"Base Func \n"; }};
struct Derive : public Base {    void Func() override { cout <<>"Derive Func \n"; }};
int main() {    Derive d;    d.Func();    Base *b = dynamic_cast(&d);    b->Func();    Derive *dd = dynamic_cast(b);   dd->Func();    return 0;}


使用场景:用于将父类的指针或引用转换为子类的指针或引用,此场景下父类必须要有虚函数,因为dynamic_cast是运行时检查,检查需要运行时信息RTTI,而RTTI存储在虚函数表中。

const_cast

使用方式:

int main() {    int data = 10;    const int *cpi = &data;

   int *pi = const_cast(cpi);
   const int *cpii = const_cast(pi);    return 0;}

使用场景:用于常量指针或引用与非常量指针或引用之间的转换,只有const_cast才可以对常量进行操作,一般都是用它来去除常量性,去除常量性是危险操作,还是要谨慎操作。


reinterpret_cast

使用方式:

int main() {    int data = 10;    int *pi = &data;
   float *fpi = reinterpret_cast(pi);
   return 0;}

使用场景:没啥场景,类似C语言中的强制类型转换,什么都可以转,万不得已不要使用,一般前三种转换方式不能解决问题了使用这种强制类型转换方式。

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