《C++ Primer Plus》15.5 类型转换运算符 学习笔记

C++相对C更严格地限制允许的类型转换，并添加4个类型转换运算符，是转换过程更规范：
* dynamic_cast；
* const_cast；
* static_cast；
* reinterpret_cast。
【dynamic_cast运算符】
假设High和Low是两个类，而ph和pl的类型分别是High*和Low*，则仅当Low是High的可访问基类（直接或间接）时，下面的语句才将一个Low*指针赋给pl：
pl = dynamic_cast<Low *> ph;
否则，该与据将空指针赋给pl。通常，该运算符的语法如下：
dynamic_cast < type-name > (expression)
该运算符的用途是，使得能够在类层析结构中进行向上转换（由于is-a关系，这样的类型转换是安全的），而不允许其他转换。
【const_cast运算符】
const_cast运算符用于执行只有一种用途的类型转换，即改变值为const或volatile，其语法与dynamic_cast运算符相同。
const_cast < type_name > (expression)
如果类型的其他方面也被修改，则上述类型转换将出错。也就是说，除了const或volatile特征（有或无）可以不同外，type_name和expression的类型必须向同。再次假设High和Low是两个类：
High bar;
const High * pbar = &bar;
...
High * pb = const_cast<High *> (pbar);    // valid
const Low * pl = const_cast<const Low *> (pbar);    // invalid
第一个类型转换使得*pb称为一个可用于修改bar对象值的指针，它删除const标签。第二个类型转换是非法的，因为它同时尝试将类型从const High*改为const Low*。
提供运算符的原因是，有时候可能需要这样一个值，它在大多数时候是常量，而有时又是可以修改的。在这种情况下，可以将这个值声明为const，并在需要修改它的时候，使用const_cast。这也可以通过类型转换来实现，单通用转换也可以同时改变类型（这里的意思是const_cast不能同时改变类型）：
High bar;
const High * pbar = &bar;
...
High * pb = (High *) (pbar);    // valid
Low * pl = (Low *) (pbar);    // also valid
由于编程时可能无意间同时该便类型和常量特征，因此使用const_cast运算符更安全。
【static_cast运算符】
static_cast运算符的语法与其他类型转换运算符相同：
static_cast < type_name > (expression)
仅当type_name可被隐式转换为expression所属的类型或expression可被隐式转换为type_name所属的类型时，上述转换才是合法的，否则将出错。假设High是Low的基类，而Pond是一个无关的类，则从High到Low的转换、从Low到High的转换都是合法的，而从Low到Pond的转换是不允许的：
High bar;
Low blow;
...
High *pb = static_cast<High *> (&blow);        // valid upcast
Low * pl = static_cast<Low *> (&bar);        // valid downcast
Pond * pmer = static_cast<Pond *> (&blow);    // invalid, Pond unrelated
第一种转换是合法的，因为向上转换可以显式地进行。第二种转换是从基类指针到派生类指针，在不进行显式类型转换的情况下，将无法进行。单由于无需进行类型转换，便可以进行另一个方向的类型转换，因此使用static_cast来进行向下转换是合法的。
同理，由于无须进行类型转换，枚举值就可以被转换为整型，所以可以用static_cast将整型转换为枚举型。同样，可以使用static_cast将double转换为int、将float转换为long以及其他各种数值转换。
【reinterpret_cast运算符】
reinterpret_cast运算符用于天生危险的类型转换。它不允许删除const，但会执行其他令人生厌的操作。有时程序员必须做一些依赖于实现的、令人生厌的操作，使用reinterpret_cast运算符可以简化对这种行为的跟踪工作。该运算符的语法与另外3个相同：
reinterpret_cast < type-name > (expression)
下面是一个使用示例：
struct dat {short a; short b;};
long value = 0xA224B118;
dat * pd = reinterpret_cast< dat * > (&value);
cout << hex << pd->a;    // display first 2 bytes of value
通常，这样的转换适用于依赖于实现的底层编程技术，是不可移植的。例如，不同系统在存储多字节整型时，可能以不同的顺序存储其中的字节。
然而，reinterpret_cast运算符并不支持所有的类型转换。例如，可以将指针类型转换为足以存储指针表示的整型，单不能将指针转换为更小的整型或浮点型。另一个限制是，不能将函数指针转换为数据指针，反之亦然。

在C++中，普通类性转换也受到限制。基本上，可以执行其他类型转换可执行的操作，加上一些组合，如static_cast或reinterpret_cast后跟const_cast，但不能执行其他转换。因此，下面的类型转换在C语言中是允许的，但在C++中通常不允许，因为对于大多数C++实现，char类型都太小，不能存储指针：
char ch = char (&d);    // type cast #2 - convert address to a char