c++的4中类型转换操作符(static_cast,reinterpret_cast,dynamic_cast,const

c++的4中类型转换操作符(static_cast,reinterpret_cast,dynamic_cast,const_cast),RTTI

news2024/11/15 3:35:57

引入

介绍

static_cast

介绍

使用

reinterpret_cast

介绍

使用

const_cast

介绍

使用

dynamic_cast

介绍

使用

RTTI(运行时确定类型)

介绍

typeid运算符

dynamic_cast运算符

type_info类

引入

原本在c中,我们就已经接触到了很多类型转换 -- 隐式类型转换和显式类型转换
隐式 -- 可能会导致精度缺失/代码变得不明确/不同编译器对隐式类型转换的处理方式可能有所不同,还可能会导致一些坑:
当pos=0时,end会在while中被提升为size_t类型,导致end=0时,依然可以进入循环,然后-1,最后导致无限循环

显式 -- 格式只有一种,(类型)被转换的对象,观看起来不够清晰

所以,c++为了加强类型转换的可视性,也为了避免一些坑,就引入了4种命名的强制类型转换操作符,每个都有自己的用途

介绍

static_cast

介绍

用于执行最常见的类型转换，如数值类型之间的转换，以及基类指针向派生类指针的转换(也就是相近类型之间的转换)
是一种相对安全的类型转换，但需要程序员保证转换的安全性

使用
class A
{
public:
	virtual void f() {}
};
class B : public A
{};

void test1() {
	int a = 0;
	double b = static_cast<double>(a);

	A* pa = new B;
	B* pb = static_cast<B*>(pa);
}
虽然很离谱,但static确实可以完成基类的指针/引用向派生类的转换
但其实是不安全的,原本是指向基类对象的,却让他强行指向派生类,那访问[超出原来部分的空间]依然是非法的

像这样属于是不相似类型之间进行转换,是不允许的

reinterpret_cast

介绍

可以用于转换不相似类型
具有非常低级别的特性，它不执行任何类型检查或安全性检查

使用

很离谱的是,相近类型的它转换不了:

const_cast

介绍

专门用于去除[指向const对象的指针/引用]的const属性的一种转换操作符
转换后的类型必须也是指针/引用

使用

void modifyValue(int& value) {
	value = 100;
}

class MyClass {
public:
	void nonConstFunction() {}
};

void test3() {
	const int a = 42;
	int& aa = const_cast<int&>(a);

	const int b = 42;
	modifyValue(const_cast<int&>(b)); //可以修改b的值(注意必须是以引用传入的函数)
	cout << b << endl;

	const MyClass obj;
	const_cast<MyClass&>(obj).nonConstFunction();//可以调用普通成员函数
}

dynamic_cast

介绍

主要用于在继承关系中进行安全的向下转型(也就是父转子)
提供了在运行时检查和执行类型转换的功能，以确保转换的安全性

使用
必须父类要有一个虚函数
必须保证这个父类指针/引用实际上是指向子类对象的(也就是让他恢复之前的指向)
如果转换失败,返回0
class A
{
public:
	virtual void f() {}
};
class B : public A
{};

void func(A* pa)
{
	// dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回
	B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
	cout << "pb1:" << pb1 << endl;
	cout << "pb2:" << pb2 << endl;
}
void test4() {
	A a;
	B b;
	func(&a);
	func(&b);
}
这里传入指向父类的指针时,static_cast可以完成向子类的转换,但dynamic_cast不行
而如果是原本指向子类的父类指针,dynamic_cast就可以了