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C++核心编程04-类型转换

  1. 2.C++类型转换

类型转换(cast)是将一种数据类型转换成另一种数据类型。例如,如果将一个整型值赋给一个浮点类型的变量,编译器会暗地里将其转换成浮点类型。

转换是非常有用的,但是它也会带来一些问题,比如在转换指针时,我们很可能将其转换成一个比它更大的类型,但这可能会破坏其他的数据。

应该小心类型转换,因为转换也就相当于对编译器说:忘记类型检查,把它看做其他的类型。

一般情况下,尽量少的去使用类型转换,除非用来解决非常特殊的问题。

    无论什么原因,任何一个程序如果使用很多类型转换都值得怀疑.

标准c++提供了一个显示的转换的语法,来替代旧的C风格的类型转换。

使用C风格的强制转换可以把想要的任何东西转换成我们需要的类型。那为什么还需要一个新的C++类型的强制转换呢?

新类型的强制转换可以提供更好的控制强制转换过程,允许控制各种不同种类的强制转换。C++风格的强制转换其他的好处是,它们能更清晰的表明它们要干什么。程序员只要扫一眼这样的代码,就能立即知道一个强制转换的目的。

2.1 静态转换(static_cast)

  1. 用于类层次结构中基类(父类)和派生类(子类)之间指针或引用的转换。
  • 进行上行转换(把派生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派生类表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。

用于基本数据类型之间的转换,如把int转换成char,把char转换成int。这种转换的安全性也要开发人员来保证。

class Animal{};
class Dog : public Animal{};
class Other{};

//基础数据类型转换
void test01(){
	char a = 'a';
	double b = static_cast<double>(a);
}

//继承关系指针互相转换
void test02(){
	//继承关系指针转换
	Animal* animal01 = NULL;
	Dog* dog01 = NULL;
	//子类指针转成父类指针,安全
	Animal* animal02 = static_cast<Animal*>(dog01);
	//父类指针转成子类指针,不安全
	Dog* dog02 = static_cast<Dog*>(animal01);
}

//继承关系引用相互转换
void test03(){

	Animal ani_ref;
	Dog dog_ref;
	//继承关系指针转换
	Animal& animal01 = ani_ref;
	Dog& dog01 = dog_ref;
	//子类指针转成父类指针,安全
	Animal& animal02 = static_cast<Animal&>(dog01);
	//父类指针转成子类指针,不安全
	Dog& dog02 = static_cast<Dog&>(animal01);
}

//无继承关系指针转换
void test04(){
	
	Animal* animal01 = NULL;
	Other* other01 = NULL;

	//转换失败
	//Animal* animal02 = static_cast<Animal*>(other01);
}

2.2 动态转换(dynamic_cast)

  1. dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换;
  2. 在类层次间进行上行转换时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;
  3. 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 Animal {
public:
	virtual void ShowName() = 0;
};
class Dog : public Animal{
	virtual void ShowName(){
		cout << "I am a dog!" << endl;
	}
};
class Other {
public:
	void PrintSomething(){
		cout << "我是其他类!" << endl;
	}
};

//普通类型转换
void test01(){

	//不支持基础数据类型
	int a = 10;
	//double a = dynamic_cast<double>(a);
}

//继承关系指针
void test02(){

	Animal* animal01 = NULL;
	Dog* dog01 = new Dog;

	//子类指针转换成父类指针 可以
	Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(dog01);
	animal02->ShowName();
	//父类指针转换成子类指针 不可以
	//Dog* dog02 = dynamic_cast<Dog*>(animal01);
}

//继承关系引用
void test03(){

	Dog dog_ref;
	Dog& dog01 = dog_ref;

	//子类引用转换成父类引用 可以
	Animal& animal02 = dynamic_cast<Animal&>(dog01);
	animal02.ShowName();
}

//无继承关系指针转换
void test04(){
	
	Animal* animal01 = NULL;
	Other* other = NULL;

	//不可以
	//Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(other);
}

2.3 常量转换(const_cast)

该运算符用来修改类型的const属性。。

  1. 常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;
  1. 常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;

注意:不能直接对非指针和非引用的变量使用const_cast操作符去直接移除它的const.

//常量指针转换成非常量指针
void test01(){
	
	const int* p = NULL;
	int* np = const_cast<int*>(p);

	int* pp = NULL;
	const int* npp = const_cast<const int*>(pp);

	const int a = 10;  //不能对非指针或非引用进行转换
	//int b = const_cast<int>(a); }

//常量引用转换成非常量引用
void test02(){

    int num = 10;
	int & refNum = num;

	const int& refNum2 = const_cast<const int&>(refNum);
	
}

2.3 重新解释转换(reinterpret_cast)。。。。。

这是最不安全的一种转换机制,最有可能出问题。

主要用于将一种数据类型从一种类型转换为另一种类型。它可以将一个指针转换成一个整数,也可以将一个整数转换成一个指针.

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