C++知识点 – C++的类型转换

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C++知识点 -- C++的类型转换
一、C语言中的类型转换
二、C++的强制类型转换
- 1.static_cast
- 2.reinterpret_cast
- 3.const_cast
- 4.dynamic_cast

一、C语言中的类型转换

void test()
{
	int i = 0;
	//隐式类型转换（意义相近的类型）
	double d = i;
	printf("%d, %.2f\n", i, d);

	int* p = &i;
	//显式的强制类型转换（意义不相近的类型，但是转换后的值有意义）
	int address = (int)p;
	printf("%x, %d\n", p, address);
}

在这里插入图片描述

比较符号两边也会发生隐式类型转换；
如果pos == 0，这里end被提升成了无符号整型，当end减到0时，再–end，就会成-1，而对于无符号整型来说，-1就是最大的数；
因此程序进入了死循环；

二、C++的强制类型转换

（1）兼容c的隐式类型转换和强制类型转换；
（2）期望用户使用c++的显式强制类型转换；

1.static_cast

static_cast用于非多态类型的转换，编译器隐式执行的任意类型转换都可用static_cast，但不能用于两个不相关的类型之间转换；（类似于c的隐式类型转换，转换意义相近的类型）

void test()
{
	double d = 5.35;
	int i = static_cast<int>(d);
	cout << i << endl;
}

2.reinterpret_cast

reinterpret_cast通常用于将一种类型转换为另一种不同的类型；（类似于c的强制类型转换，类型不同但转换后的值有意义）

void test()
{
	double d = 5.35;
	int i = static_cast<int>(d);
	cout << i << endl;

	int* p = reinterpret_cast<int*>(i);
}

3.const_cast

const_cast最常用的就是删除变量的const属性，方便赋值；
c++中的const对象并没有存在常量区，而是存在栈上，所以叫常变量，能够通过这种方式修改

void test()
{
	const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	(*p)++;

	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;
}

以上代码的输出结果其实是：
在这里插入图片描述
但是a在实际的存储空间上还是被改变了的；

原因就在于编译器对于const类型的变量有优化，认为const变量不会被修改；
直接在a初始化的时候就把它放进一个寄存器中，读取的时候不用在内存中取，而是直接去寄存器中取，所以还是2
但是*p实是在内存中取的，所以是3；

给a加上volatitle关键字表示不去优化这个变量；

void test()
{
	volatile const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	(*p)++;

	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;
}

在这里插入图片描述
输出结果a就变为3了；

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/引用（动态转换）；

向上转型：子类对象指针/引用 -> 父类对象指针/引用（不需要转换，赋值兼容）
向下转型：父类对象指针/引用 -> 子类对象指针/引用（用dynamic_cast转换是安全的）

注意：
（1）dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类；
（2）dynamic_cast会事先检查转换是否成功，如果能成功就转换，不能就返回0；

class A
{
public:
	virtual void f(){}
public:
	int _a = 0;
};

class B : public A
{
public:
	int _b = 1;
};


void func(A* pa)
{
	B* pb = (B*)pa;
	pb->_a++;
	pb->_b++;
}

A*是父类指针，可能指向父类对象，也可能指向子类对象；但是指向子类对象无法访问子类独有的成员；
如果使用C中的强制类型转换，会发生越界

class A
{
public:
	virtual void f(){}
public:
	int _a = 0;
};

class B : public A
{
public:
	int _b = 1;
};


void func(A* pa)
{
	//如果pa指向子类，那么可以转换，转换表达式返回正确的地址
	//如果pa指向父类，那么不可以转换，转换表达式返回nullptr

	B* pb = dynamic_cast<B*>(pa); // 安全的
	if (pb)
	{
		cout << "转换成功" << endl;
		pb->_a++;
		pb->_b++;
		cout << pb->_a << ":" << pb->_b << endl;
	}
	else
	{
		cout << "转换失败" << endl;
		pb->_a++;
		cout << pb->_a << endl;
	}

}

void test()
{
	B b;
	func(&b);
}