C 中的強制型別轉換

2021-04-13 22:44:36 字數 3845 閱讀 5323

這幾天修改系統的bug,每天都會遇到一些很「有趣」的事情,寫出來和大家分享。該系統的壽命也不算短,有

五、六年了。開發人員換了多代,問題層出不窮。

沒有自動化測試來保障的系統就是這樣,改正乙個bug可能引入更多其它的 bug,錯誤率一直具高不下;開發人員也變的「畏手畏腳」的,不敢對系統進行大膽地重構,**結構就越來越亂,要想新增或者修改乙個特性也就越來越困難。整個一「惡性迴圈」,真是苦不堪言。

1.真是奇怪,到底哪兒出了問題

根據經驗,修改這類錯誤最有效的方法是進行除錯跟蹤。通過除錯,終於找到了出錯的**。

deliconinfo(((cicon*)icon)->ansiconname);

…錯誤是找到了,but why?

偶以為是由於icon是空指標造成的,可檢視一下,它不是空指標,再看一下ansiconname

,它是乙個空字串,但這不會造成非法訪問記憶體空間的錯誤啊?汗啊!

2.柳暗花明

記得初中的時候看過陳青雲的一本**,主人公是一位出色的劍客。他的一句話讓我印象特深刻:越是困難和危險的時候越要保持頭腦冷靜。

仔細檢視了一下**,終於發現了問題所在。上面程式中icon取自乙個鍊錶,而鍊錶新增的時候是cgraphelement型別的。**大致如下:

//往煉表裡新增元素

位於函式f1

cgraphelement *pelement;

….plist->add(pelement);

//對鍊錶進行處理

位於函式f2

for(each icon in plist)

呵呵,新增和處理的指標型別是不一致的,又採用了「暴力」的強制型別轉換,不出問題才怪那。欣喜之下,偶仔細檢視了一下cgraphelement和cicon的定義。

class cgraphelement: public cobject;

class cicon: public cobject;

cgraphelement物件本來沒有ansiconname這個屬性,把它強制型別轉換後,雖然編譯通過,但((cicon*)icon)->ansiconname指向的實際上是乙個不屬於自己的位址空間,難怪會報「非法訪問位址空間」的錯誤了。

3.亡羊補牢,為時為晚

去年實習面試時,

boss

對偶說:犯錯誤並不可能怕,關鍵要知錯能改。

其實,關於強制型別轉換的問題,很多書都討論過,寫的最詳細的是c++ 之父的《c++ 的設計和演化》。最好的解決方法就是不要使用c風格的強制型別轉換,而是使用標準c++的型別轉換符:static_cast, dynamic_cast。標準c++中有四個型別轉換符:static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。下面對它們一一進行介紹。

3.1 static_cast

用法:static_cast <type-id> (expression)
該運算子把expression轉換為type-id型別,但沒有執行時型別檢查來保證轉換的安全性。它主要有如下幾種用法:

l         用於類層次結構中基類和子類之間指標或引用的轉換。進行上行轉換(把子類的指標或引用轉換成基類表示)是安全的;進行下行轉換(把基類指標或引用轉換成子類表示)時,由於沒有動態型別檢查,所以是不安全的。

l         用於基本資料型別之間的轉換,如把int轉換成char,把int轉換成enum。這種轉換的安全性也要開發人員來保證。

l         把空指標轉換成目標型別的空指標。

l         把任何型別的表示式轉換成void型別。

注意:static_cast不能轉換掉expression的const、volitale、或者__unaligned屬性。

3.2 dynamic_cast

用法:dynamic_cast <type-id> (expression)

該運算子把expression轉換成type-id型別的物件。type-id必須是類的指標、類的引用或者void *;如果type-id是類指標型別,那麼expression也必須是乙個指標,如果type-id是乙個引用,那麼expression也必須是乙個引用。

dynamic_cast主要用於類層次間的上行轉換和下行轉換,還可以用於類之間的交叉轉換。

在類層次間進行上行轉換時,dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的;在進行下行轉換時,dynamic_cast具有型別檢查的功能,比static_cast更安全。

class b;

class d:public b;

void func(b *pb)

在上面的**段中,如果pb指向乙個d型別的物件,pd1和pd2是一樣的,並且對這兩個指標執行d型別的任何操作都是安全的;但是,如果pb指向的是乙個b型別的物件,那麼pd1將是乙個指向該物件的指標,對它進行d型別的操作將是不安全的(如訪問m_szname),而pd2將是乙個空指標。另外要注意:b要有虛函式,否則會編譯出錯;static_cast則沒有這個限制。這是由於執行時型別檢查需要執行時型別資訊,而這個資訊儲存在類的虛函式表(關於虛函式表的概念,詳細可見)中,只有定義了虛函式的類才有虛函式表,沒有定義虛函式的類是沒有虛函式表的。

另外,dynamic_cast還支援交叉轉換(cross cast)。如下**所示。

class a

};class b:public a;

class d:public a;

void foo()

在函式foo中,使用static_cast進行轉換是不被允許的,將在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的,結果是空指標。

3.3 reinpreter_cast

用法:reinpreter_cast(expression)

type-id必須是乙個指標、引用、算術型別、函式指標或者成員指標。它可以把乙個指標轉換成乙個整數,也可以把乙個整數轉換成乙個指標(先把乙個指標轉換成乙個整數,在把該整數轉換成原型別的指標,還可以得到原先的指標值)。

該運算子的用法比較多。

3.4 const_cast

用法:const_cast(expression)

該運算子用來修改型別的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外, type_id和expression的型別是一樣的。

常量指標被轉化成非常量指標,並且仍然指向原來的物件;常量引用被轉換成非常量引用,並且仍然指向原來的物件;常量物件被轉換成非常量物件。

class b

void foo()

上面的**編譯時會報錯,因為b1是乙個常量物件,不能對它進行改變;使用const_cast把它轉換成乙個常量物件,就可以對它的資料成員任意改變。注意:b1和b2是兩個不同的物件。  

C 中型別強制轉換

c 中有4種強制轉換 const cast,static cast,dynamic cast,reinterpret cast,以下將分別介紹 1.const cast 形式const cast expression 用來修改型別的const或volatile屬性,除了const或volatile修...

C 中的強制型別轉換

關於強制型別轉換的問題,很多書都討論過,寫的最詳細的是c 之父的 c 的設計和演化 最好的解決方法就是不要使用c風格的強制型別轉換,而是使用標準c 的型別轉換符 static cast,dynamic cast。標準c 中有四個型別轉換符 static cast dynamic cast reint...

C 中的型別強制轉換

c 同時提供了四種新的強制轉型形式 通常稱為新風格的或 c 風格的強制轉型 const cast expression dynamic cast expression reinterpret cast expression static cast expression 每一種適用於特定的目的 dyn...