63.C++类型转换

  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。

//2023年3月10日19:52:46
#pragma warning(disable:4996)
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//静态转换
//1.基础类型转换
void test01()
{
    char a = 'a';
    //char->double;
    //static_cast<目标类型>(待转类型)
    double d = static_cast<double>(a);

    //double d1 = (double)a;
}
//2.有层次关系的类的指针或引用转换
class Father
{

};
class Son :public Father
{

};

class Other
{

};
void test02()
{
    Father* f = NULL;
    Son* s = NULL;

    //向下转换，不安全
    static_cast<Son*>(f);
    //向上转换，安全
    Father* f1 = static_cast<Father*>(s);
    //没有继承关系的类之间的指针不能转换
    //Other* o = static_cast<Other*>(s);
}

//引用转换
void test03()
{
    Father f;
    Son s;

    Father& ref_f = f;
    Son& ref_s = s;

    //向上转换，安全
    static_cast<Father&>(ref_s);

    //向下转换，不安全
    static_cast<Son&>(ref_f);
}

//动态转换
void test04()
{
    //char a = 'a';
    //dynamic_cast<double>(a);//基础数据类型不能使用动态转换

    Father* f = NULL;
    Son* s = NULL;
    //向上，安全
    Father* f1 = dynamic_cast<Father*>(s);
    //向下，不安全，会检查
    //Son* s1 = dynamic_cast<Son *>(f);
}

class Father2
{
public:
    virtual void func() {};
};
class Son2 :public Father2
{
public:
    virtual void func() {};
};

//发生多态时，向下转换，动态转换就可以
void test05()
{
    Father2* f = new Son2;

    dynamic_cast<Son2*>(f);
}

//常量转换
void test06()
{
    const int* p = NULL;
    //const-->不带const
    int* newP = const_cast<int*>(p);

    int* pp = NULL;
    const int* newPP = const_cast<const int*>(pp);
}
//重新解释转换
void test07()
{
    int a = 10;
    int* p = reinterpret_cast<int*>(a);

    Father* f = NULL;
    Other* o = reinterpret_cast<Other*>(f);
}
int main()
{
    test05();
    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

1.静态转换(static_cast)

●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。

●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。

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<double>(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(){

	Animal ani_ref;
	Dog dog_ref;
	//继承关系指针转换
	Animal& animal01 = ani_ref;
	Dog& dog01 = dog_ref;
	//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);
}

//无继承关系指针转换
void test04(){

	Animal* animal01 = NULL;
	Other* other01 = NULL;

	//转换失败
	//Animal* animal02 = static_cast<Animal*>(other01);
}

2.动态转换(dynamic_cast)

●dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换；

●在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的；

●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；

class Animal {
public:
	virtual void ShowName() = 0;
};
class Dog : public Animal{
	virtual void ShowName(){
		cout << "I am a dog!" << endl;
	}
};
class Other {
public:
	void PrintSomething(){
		cout << "我是其他类!" << endl;
	}
};

//普通类型转换
void test01(){

	//不支持基础数据类型
	int a = 10;
	//double a = dynamic_cast<double>(a);
}

//继承关系指针
void test02(){

	Animal* animal01 = NULL;
	Dog* dog01 = new Dog;

	//子类指针转换成父类指针 可以
	Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(dog01);
	animal02->ShowName();
	//父类指针转换成子类指针 不可以
	//Dog* dog02 = dynamic_cast<Dog*>(animal01);
}

//继承关系引用
void test03(){

	Dog dog_ref;
	Dog& dog01 = dog_ref;

	//子类引用转换成父类引用 可以
	Animal& animal02 = dynamic_cast<Animal&>(dog01);
	animal02.ShowName();
}

//无继承关系指针转换
void test04(){

	Animal* animal01 = NULL;
	Other* other = NULL;

	//不可以
	//Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(other);
}

3.常量转换(const_cast)

该运算符用来修改类型的const属性。。

●常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；

●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.