static_cast
C 风格(C-style)强制转型例如以下:
(T) exdivssion // cast exdivssion to be of type T
函数风格(Function-style)强制转型使用这种语法:
T(exdivssion) // cast exdivssion to be of type T
这两种形式之间没有本质上的不同,它纯粹就是一个把括号放在哪的问题。我把这两种形式称为旧风格(old-style)的强制转型。
使用标准C++的类型转换符:static_cast
、dynamic_cast、reinterdivt_cast、和const_cast。
3.1 static_cast
使用方法:static_cast
< type-id > ( exdivssion )
该运算符把exdivssion转换为type-id类型,但没有执行时类型检查来保证转换的安全性。它主要有例如以下几种使用方法:
①用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。
进行上行转换(把子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子类表示)时,因为没有动态类型检查,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int转换成enum。这样的转换的安全性也要开发者来保证。
③把空指针转换成目标类型的空指针。
④把不论什么类型的表达式转换成void类型。
注意:static_cast
不能转换掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned属性。
3.2 dynamic_cast
使用方法:dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
该运算符把exdivssion转换成type-id类型的对象。Type-id必须是类的指针、类的引用或者void *;
假设type-id是类指针类型,那么exdivssion也必须是一个指针,假设type-id是一个引用,那么exdivssion也必须是一个引用。
dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换,还能够用于类之间的交叉转换。
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 B{
public:
int m_iNum;
virtual void foo();
};
class D:public B{
public:
char *m_szName[100];
};
void func(B *pb){
D *pd1 = static_cast
(pb);
D *pd2 = dynamic_cast(pb);
}
在上面的代码段中,假设pb指向一个D类型的对象,pd1和pd2是一样的,而且对这两个指针运行D类型的不论什么操作都是安全的;
可是,假设pb指向的是一个B类型的对象,那么pd1将是一个指向该对象的指针,对它进行D类型的操作将是不安全的(如訪问m_szName),
而pd2将是一个空指针。
另外要注意:B要有虚函数,否则会编译出错;static_cast
则没有这个限制。
这是因为执行时类型检查须要执行时类型信息,而这个信息存储在类的虚函数表(
关于虚函数表的概念,具体可见)中,仅仅有定义了虚函数的类才有虚函数表,
未定义虚函数的类是没有虚函数表的。
另外,dynamic_cast还支持交叉转换(cross cast)。例如以下代码所看到的。
class A{
public:
int m_iNum;
virtual void f(){}
};
class B:public A{
};
class D:public A{
};
void foo(){
B *pb = new B;
pb->m_iNum = 100;
D *pd1 = static_cast
(pb); //compile error
D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL
delete pb;
}
在函数foo中,使用static_cast
进行转换是不被同意的,将在编译时出错;而使用 dynamic_cast的转换则是同意的,结果是空指针。
3.3 reindivter_cast
使用方法:reindivter_cast (exdivssion)
type-id必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
它能够把一个指针转换成一个整数,也能够把一个整数转换成一个指针(先把一个指针转换成一个整数,
在把该整数转换成原类型的指针,还能够得到原先的指针值)。
该运算符的使用方法比較多。
3.4 const_cast
使用方法:const_cast (exdivssion)
该运算符用来改动类型的const或volatile属性。除了const 或volatile修饰之外, type_id和exdivssion的类型是一样的。
常量指针被转化成很量指针,而且仍然指向原来的对象;
常量引用被转换成很量引用,而且仍然指向原来的对象;常量对象被转换成很量对象。
Voiatile和const类试。举例如以下一例:
class B{
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const B b1;
b1.m_iNum = 100; //comile error
B b2 = const_cast(b1);
b2. m_iNum = 200; //fine
}
上面的代码编译时会报错,由于b1是一个常量对象,不能对它进行改变;
使用const_cast把它转换成一个常量对象,就能够对它的数据成员随意改变。注意:b1和b2是两个不同的对象。
==
===========================================
== dynamic_cast
.vs. static_cast
== ===========================================
class B { ... };
class D : public B { ... };
void f(B* pb)
{
D* pd1 = dynamic_cast
(pb);
D* pd2 = static_cast
(pb);
}
If
pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the
same value. They will also get the same value if pb == 0.
If
pb points to an object of type B and not to the complete D class, then
dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast
relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of
type D and simply returns a pointer to that supposed D object.
即
dynamic_cast
可用于继承体系中的向下转型,即将基类指针转换为派生类指针,比
static_cast
更严格更安全。
dynamic_cast
在运行效率上比
static_cast
要差一些,但
static_cast
在更宽上范围内能够完毕映射,这样的不加限制的映射伴随着不安全性。
static_cast
覆盖的变换类型除类层次的静态导航以外,还包含无映射变换、窄化变换
(
这样的变换会导致对象切片
,
丢失信息
)
、用
VOID*
的强制变换、隐式类型变换等
...
== ===========================================
== static_cast
.vs. reinterdivt_cast
== ================================================
reinterdivt_cast
是为了映射到一个全然不同类型的意思,这个关键词在我们须要把类型映射回原有类型时用到它。我们映射到的类型不过为了故弄玄虚和其它目的,这是全部映射中最危急的。
(
这句话是
C++
编程思想中的原话
)
static_cast
和
reinterdivt_cast
操作符改动了操作数类型。它们不是互逆的;
static_cast
在编译时使用类型信息运行转换,在转换运行必要的检測
(
诸如指针越界计算
,
类型检查
).
其操作数相对是安全的。还有一方面;
reinterdivt_cast
不过又一次解释了给出的对象的比特模型而没有进行二进制转换,
样例例如以下:
int n=9; double d=static_cast
< double > (n);
上面的样例中
,
我们将一个变量从
int
转换到
double
。
这些类型的二进制表达式是不同的。
要将整数
9
转换到
双精度整数
9
,
static_cast
须要正确地为双精度整数
d
补足比特位。其结果为
9.0
。而
reinterdivt_cast
的行为却不同
:
int n=9;
double d=reinterdivt_cast
(n);
这次
,
结果有所不同
.
在进行计算以后
, d
包括无用值
.
这是由于
reinterdivt_cast
不过复制
n
的比特位到
d,
没有进行必要的分析
.
因此
,
你须要慎重使用
reinterdivt_cast
.
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