C++: Type conversions

1、static_cast

    static_cast可以转换相关联的类，可以从子类转换成父类。也能从父类转向子类，但是如果转换的父类指针（或者父类引用）所指向的对象是完整的，那么是没有问题；但是如果所指向的对象并不完整，那么会出现runtime错误。
    static_cast相对于dynamic_cast而言，除了能转换指针和引用，还能应用于任何能够隐式转换的情况。

2、const_cast
    const_cast如它的名字，它是去除修饰在对象上的const和volatile。

3、dynamic_cast
    我们从适用范围来了解这个操作。
    （1）首先dynamic_cast能够应用于指针转换。
    子类指针转换成父类指针，成功；
    父类指针转换成子类指针，就分为两种情况：
        <a>父类指针p如果真的指向子类对象，那么转换时成功的；
        <b>反之，失败，dynamic_cast返回NULL。
    （2）其次dynamic_cast能够应用与引用之间的转换（与指针类似）。
    子类引用转换成父类引用，成功；
    父类引用转换成子类引用，就分为两种情况：
        <a>父类引用ob，如果真的指向子类对象，那么转换时成功的；
        <b>反之，失败，dynamic_cast，会抛出bad_cast异常。
    （3）其他将null指针，转换成任何类型的指针；将任何类型的指针转换成void*类型的指针。

4、reinterpret_cast
    reinterpret_cast和上面讲到的两个cast，适用范围更加广泛。它可以适用于任何类型指针之间的转换。
    该操作不会去进行动态类型或者静态类型的检测，它仅仅将值强行赋值过去。从某种意义上对编译器进行了一种欺骗，同时也带来了一定的不安全性。所以在使用这个cast的时候，要慎重。下面是这个操作的适用情况：
    （1）int和指针之间的相互转换；
    （2）无关联类指针之间的转换；
    （3）函数指针之间的转换。

#include <iostream>

void test_static_cast()
{
    float f = 1.012;
    int i = static_cast<int>(f); 

    std::cout << f << " " << i << std::endl;
}

class CBase
{
protected:
    int m_data;  

public:
    virtual void fun() { }
};

class CSub1 : public CBase
{
protected:
    int m_data_a;
};

class CSub2 : public CBase
{
protected:
    long m_data_b;
};

void test_dynamic_cast()
{
    CBase * pb = new CBase();
    CSub1 * p1 = new CSub1();

    char strTrue[] = "true";
    char strFalse[] = "false";

    CBase * p = dynamic_cast<CBase*>(p1);
    std::cout << "dynamic_cast<CBase *>(p1); is ok? "<< ((p != NULL) ? "true" : "false") << std::endl;

    CSub1 * pSub1 = dynamic_cast<CSub1*>(pb);
    std::cout << "dynamic_cast<CSub1 *>(pb); is ok? "<< ((pSub1 != NULL)? "true" : "false") << std::endl;

    delete pb;
    delete p1;

    try
    {
        CBase obb;
        CSub1 obsub1;
        CBase& ob1 = dynamic_cast<CBase &>(obsub1);
        CSub1& ob2 = dynamic_cast<CSub1 &>(obb);
    }
    catch(std::bad_cast e)
    {

    }
}

class A
{
public:
    A(int i)
    : m_data(i)
    {

    }

    int m_data;
};

class B
{
public:
    B(float f)
    : m_data(f)
    {

    }

    float m_data;
};

class C
{
public:
    C(long long ll)
    : m_date(ll)
    {

    }

    long long m_date;
};

void test_reinterpret_cast()
{
    A* pa = new A();
    B* pb = new B(1.12);
    C* pc = new C();  

    A* p1 = reinterpret_cast<A*>(pb);
    std::cout << "reinterpret_cast<A*>(pb); is ok? "<< ((p1 != NULL) ? "true": "false") << std::endl;
    std::cout << p1->m_data << std::endl;  

    p1 = reinterpret_cast<A*>(pc);
    std::cout << "reinterpret_cast<A *>(pc); is ok? "<< ((p1 != NULL) ? "true": "false") << std::endl;
    std::cout << p1->m_data << std::endl;  

    delete pa;
    delete pb;
    delete pc;
}

int main()
{
    test_static_cast();
    test_dynamic_cast();
    test_reinterpret_cast();

    return ;
}

参考：

https://stackoverflow.com/questions/332030/when-should-static-cast-dynamic-cast-const-cast-and-reinterpret-cast-be-used/332086#332086

https://stackoverflow.com/questions/28002/regular-cast-vs-static-cast-vs-dynamic-cast?noredirect=1&lq=1

https://www.quora.com/How-do-you-explain-the-differences-among-static_cast-reinterpret_cast-const_cast-and-dynamic_cast-to-a-new-C++-programmer

http://www.stroustrup.com/bs_faq2.html

http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/typecasting/