C++: 类型转换

news2025/4/16 15:20:45

C++: 类型转换

（一）C语言中的类型转换
- volatile关键字修饰const变量
（二）C++四种强制类型转换
- 1. static_cast
- 2. reinterpret_cast
- 3. const_cast
- 4. dynamic_cast
- 总结
(三)RTTI

（一）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

隐式类型转化只有类型相近的时候才会发生，比如 int 和 double，而指针和 int之间则需要显示类型转化。

int main()
{

	int i = 1;
	// 隐式类型转换
	double d = i;
	printf("%d, %.2f\n", i, d);
	int* p = &i;

	// 显示的强制类型转换
	int address = (int)p;
	printf("%x, %d\n", p, address);

	return 0;
}

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

volatile关键字修饰const变量

如下代码中，对const变量的值进行修改

int main()
{
	const int n = 10;
	// 转换有安全隐患的
	int* p = (int*)&n;
	(*p)++;
	//n = 11;
	cout << n << endl;
	cout << *p << endl;

	cout << p << endl;

	return 0;
}

在这里插入图片描述
可以看到我们对const变量n 的值进行了修改，但是我们访问n的时候发现它的值却是不变的。

为什么没有达到我们预期的结果呢？？
我们从汇编的角度可以看到，编译器对const变量n直接用10进行了替换，并没有实际访问变量n的内存，因此我们访问n的时候它的值依然是10.

那么我们如何达到我们预期的效果呢？即编译器能对const修饰的变量访问它的内存
十分简单，只需要在const变量前加上volatile即可

int main()
{
	// volatile 修饰的变量，每次都要去内存取
	volatile const int n = 10;
	//n = 11;
	// 转换有安全隐患的
	int* p = (int*)&n;
	(*p)++;

	cout << n << endl;
	cout << *p << endl;

	cout << p << endl;

	return 0;
}

运行结果如下：
在这里插入图片描述

（二）C++四种强制类型转换

C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点的：

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++要兼容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。

1. static_cast

static_cast用于非多态类型的转换（静态转换）通俗点说就是相近类型之间的转换，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。

**int main()
{
  double d = 12.34;
  int a = static_cast<int>(d);
  cout<<a<<endl;
  return 0;
}
**

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。通俗点说就是用于两个不相关类型之间的转换。

int main()
{
	int a = 10;
	// 这里使用static_cast会报错，应该使用reinterpret_cast
	//int *p = static_cast<int*>(a);
	int* p = reinterpret_cast<int*>(a);
	return 0;
}

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

int main()
{
	volatile const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;
	cout << a << endl;
	return 0;
}

注意volatile关键字的使用。

4. dynamic_cast

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

向上转型和向下转型：

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)
就是切割/切片，语法支持。
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：

dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
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

若pa指向子类对象B，则转换成功，正常返回地址，若pa指向父类对象A，则转换
失败，返回空指针

class A
{
public:
	virtual void f() {}
};
class B : public A
{};
void fun(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 = (B*)(pa); //不安全
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
	cout << "pb1:" << pb1 << endl;
	cout << "pb2:" << pb2 << endl;
	cout << "----------------" << endl;
}
int main()
{
	A a;
	fun(&a);

	B b;
	fun(&b);
	return 0;

}