【C++】类型转换【4中类型转换】

news2024/12/24 3:21:31

1. C语言中的类型转换

2. C++的四种类型转换

2.1 static_cast

3.2 reinterpret_cast

3.3 const_cast

3.4 dynamic_cast

3. explict

4. RTTI（了解）

1. C语言中的类型转换

在 C 语言中，如果 赋值运算符左右两侧类型不同，或者形参与实参类型不匹配，或者返回值类型与 接收返回值类型不一致时，就需要发生类型转化 ， C 语言中总共有两种形式的类型转换： 隐式类型 转换和显式类型转换 。

隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败
显式类型转化：需要用户自己处理

缺陷：

转换的可视性比较差，所有的转换形式都是以一种相同形式书写，难以跟踪错误的转换

2. C++的四种类型转换

C 风格的转换格式很简单，但缺点：

隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰

因此 C++ 提出了自己的类型转化风格，注意因为 C++ 兼容 C 语言，所以 C++ 中还可以使用 C 语言的 转化风格 。

标准 C++ 为了加强类型转换的可视性，引入了四种命名的强制类型转换操作符：

static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast

2.1 static_cast

static_cast 用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用

static_cast ，但它不能用于两个不相关的类型进行转换

3.2 reinterpret_cast

reinterpret_cast 操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换 为另一种不同的类型

若代码中reinterpret_cast改为static_cast则会报错

3.3 const_cast

const_cast 最常用的用途就是删除变量的 const 属性，方便赋值

常考面试题：

观察监视窗口下都是20

输出结果却是20和10

原因：const类型变量默认放在寄存器中，【因为const变量不能改】，寄存器中比较快，
我不能直接访问内存，都要先放到缓存或寄存器中，访问直接去寄存器中访问，所以你
改的是内存中的，而实际取的是寄存器中的，这里打印10是因为ci存储的内存被改了，但ci被放进了寄存器，要去寄存器中取,还是10,本质是因为编译器对const对象存取优化机制导致

若想禁止编译器进行优化，可以用关键字volatile
volatile const int ci = 10;//这样就会到内存中取了

3.4 dynamic_cast

dynamic_cast 用于将一个父类对象的指针 / 引用转换为子类对象的指针或引用 ( 动态转换 )

向上转型：子类对象指针 / 引用 -> 父类指针 / 引用 ( 不需要转换，赋值兼容规则 )

向下转型：父类对象指针 / 引用 -> 子类指针 / 引用 ( 用 dynamic_cast 转型是安全的 )

注意：

1. dynamic_cast 只能用于父类含有虚函数的类

2. dynamic_cast 会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回 0(nullptr也行)

class A
{
public:
	virtual void f()
	{}
	int _a;
};

class B : public A
{
public:
	int _b;
};

void f_cast(A* pa)
{
	//如果想区分pa是指向父类，还是子类对象
	//B* pb = (B*)pa; //C语言的强制类型转换无法解决问题
	//pb->_a = 1;
	//pb->_b = 2;
	
	//若pa指向子类对象，则转换成功，若pa指向父类对象，则转换失败，返回nullptr
	B* pb = dynamic_cast<B*>(pa);
	if (pb != nullptr)
	{
		cout << "转换成功：pa指向子类对象" << endl;
		pb->_a = 1;
		pb->_b = 2;
	}
	else
	{
		cout << "转换失败：pa指向父类对象" << endl;
	}
}

int main()
{
    A a;
    B b;
    
    A* pa = &a;
    f_cast(pa);

    pa = &b;
    f_cast(pa);

    return 0;
}

运行结果：