浅谈C++的类型转换 - c++编程基础

C++是强类型语言，也就是说，变量在使用前就要声明数据类型，不同数据类型分配的内存空间大小也是不同，在转换类型时要注意这个问题，防止数据丢失或越界溢出。文章将简单讨论一下C++的类型转换。

C++从C发展而来，也继承两种C风格的转换：隐式转换和显式转换。

隐式转换
隐式转换是指由编译系统自动进行，不需要人工干预的类型转换，例如：

short a = 2000;
int b;
b = a;

隐式转换，也包括构造函数和运算符的转换，例如：

class A {};
class B {
public: 
   B (A a) {}
};

A a;
B b = a;

显式转换

和隐式转换相反，显式转换要利用强制类型转换运算符进行转换，例如：

double x = 10.3;
int y;
y = int (x);    // 函数式写法
y = (int) x;    // C风格写法

以上类型转换已经满足了基本类型的转换了。但是如果想转换类和指针，有时代码可以编译，在运行过程中会出错。例如：

#include 
  
   

class CDummy {
    float i,j;
public:
    CDummy () { i=1; j=1; }
};

class CAddition {
    int x,y;
public:
    CAddition () { x=1; y=1; }
    int result() { return x+y;}
};

int main () {
  CDummy d;
  CAddition * padd;
  padd = (CAddition*) &d;
  std::cout << padd->result();
  return 0;
}

这段代码会在运行期出错，在执行padd->result()时发生异常，有些编译器会异常退出。
传统明确的类型转换，可以转换成任何其他指针类型任何指针，它们指向的类型无关。在随后的调用成员的结果，会产生一个运行时错误或意外的结果。

/********  无情的分割线 ********* / 
  作者：没有开花的树 
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/ *******   无情的copy  *********/

C++标准转换运算符
传统的类和指针的类型转换方式很不安全，可能会在运行时异常退出，标准C++ 提供了四个转换运算符：dynamic_cast、reinterpret_cast、static_cast、 const_cast

dynamic_cast 
  
    (expression)
reinterpret_cast 
   
     (expression) static_cast 
    
      (expression) const_cast 
     
       (expression)

dynamic_cast
dynamic_cast只能用于指针和引用的对象。其目的是确保类型转换的结果是一个有效的完成所请求的类的对象，所以当我们从一个类转换到这个类的父类，dynamic_cast总是可以成功。dynamic_cast 可以转换NULL指针为不相关的类，也可以任何类型的指针为void指针。

class CBase { };
class CDerived: public CBase { };
CBase b;
CDerived d;

CBase* pb = dynamic_cast
  
   (&d);        // 子类转父类，正确
CDerived* pd = dynamic_cast
   
    (&b); // 父类转子类，错误

当新的类型不是被转换的类型的父类，dynamic_cast无法完成指针的转换，返回NULL。当dynamic_cast转换引用类型时，遇到失败会抛出Bad_cast 异常。

static_cast
static_cast可以执行相关的类的指针之间的转换，可以在子类和父类之间相互转换，但父类指针转成子类指针是不安全的。static_cast没有在运行时进行安全检查，因此我们要先确保转换是安全的。另一方面，static_cast对比dynamic_cast少了在类型安全检查的开销。

class CBase {};
class CDerived: public CBase {};
CBase * a = new CBase;
CDerived * b = static_cast
  
   (a);

上述代码是合法的，b指向一个不完整的对象，可能在运行期导致错误。
static_cast也可以用来执行任何其他非指针的转换，如基本类型enum, struct, int, char, float等之间的标准转换：

double d = 3.14159265;
int i = static_cast
  
   (d); 
void* p = static_cast
   
    (&i); //任意类型转换成void类型

reinterpret_cast
reinterpret_cast转换成任何其他指针类型，甚至无关的类，任何指针类型。操作的结果是重新解释类型，但没有进行二进制的转换。所有的指针转换是允许的：不管是指针指向的内容还是指针本身的类型。

class A {};
class B {};
A * a = new A;
B * b = reinterpret_cast
  
   (a)

reinterpret_cast还可以用来转换函数指针类型，例如：

typedef void(*Func)();                 // 声明一种函数指针定义，返回void
Func pFunc;                            // 定义FuncPtr类型的数组

pFunc = &test;                         // 编译错误！类型不匹配
pFunc = reinterpret_cast
  
   (&test); // 编译成功！转换函数指针类型

const_cast
const_cast用于操纵对象的常量性，去掉类型的const或volatile属性。

#include 
  
   

void print (char * str){
  std::cout << str ;
}

int main () {
  const char* c = hello world;
  print ( const_cast
   
     (c) ); return 0; }