C 強制型別轉換

2021-05-28 08:55:53 字數 3529 閱讀 2634

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_castdynamic_castreinterpret_cast,和const_cast。下面對它們一一進行介紹。

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:

1. 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。

2. 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。

3. 把空指標轉換成目標型別的空指標。

4. 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。

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。

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。

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。 

標準c++中主要有四種強制轉換型別運算子:

const_cast,reinterpret_cast,static_cast,dynamic_cast等等。

1)static_cast(a)

將位址a轉換成型別t,t和a必須是指標、引用、算術型別或列舉型別。

表示式static_cast< t > ( a ) a的值轉換為模板中指定的型別t。在執行時轉換過程中,不進行型別檢查來確保轉換的安全性。

例子:class b ;

class d : public b ;

void f(b* pb, d* pd)

class b ;

class d : public b ;

void f(b* pb, d* pd)

class b ;

class d : public b ;

void f(b* pb, d* pd)

2)dynamic_cast(a)

完成類層次結構中的提公升。t必須是乙個指標、引用或無型別的指標。a必須是決定乙個指標或引用的表示式。

表示式dynamic_cast< t >( a ) 將a值轉換為型別為t的物件指標。如果型別t不是a的某個基型別,該操作將返回乙個空指標。 

例子:class a ;

class b ;

void f()

3)const_cast(a)

去掉型別中的常量,除了const或不穩定的變址數,t和a必須是相同的型別。

表示式const_cast< t >( a )被用於從乙個類中去除以下這些屬性:const, volatile, 和 __unaligned。

例子:class a ;

void f()

class a ;

void f()

class a ;

void f()

4)reinterpret_cast(a)

任何指標都可以轉換成其它型別的指標,t必須是乙個指標、引用、算術型別、指向函式的指標或指向乙個類成員的指標。

表示式reinterpret_cast< t >( a )能夠用於諸如char* 到 int*,或者one_class* 到 unrelated_class*等類似這樣的轉換,因此可能是不安全的。

例子:class a ;

class b ;

void f()

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