c++(类型转换+IO)[30]

news2024/12/26 10:34:04

类型转换

意义相近的类型------隐式类型转换
意义不想近的类型，值转换后有意义------显示的强制类型转换

static_cast

任何隐式类型的转换，非多态类型的转换（静态转换），意义相近的转换。
用于常见的隐式类型转换，如数值类型之间的转换、指针和引用之间的转换，以及基类指针向派生类指针的转换。在进行转换时，static_cast会在编译时进行类型检查，如果转换是不安全的，会发出警告

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

	return 0;
}

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reinterpret_cast

不相关类型的转换
用于进行底层的类型转换，可以将一个指针或引用转换为其他类型的指针或引用，甚至可以将指针转换为整数类型。reinterpret_cast在进行转换时不会进行类型检查，因此需要谨慎使用，只在确保转换是安全的情况下使用。

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

	int* p = &a;
	//不支持
	//int adress = static_cast<int>(p);
	int adress = reinterpret_cast<int>(p);

	return 0;
}

const_cast

用于去除const属性，可以将const指针或引用转换为非const指针或引用。const_cast只能用于修改指针或引用的const属性，而不能修改其他属性，如对象的值。使用const_cast需要注意，如果修改了原本被声明为const的对象，可能会导致未定义行为。

	const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;
	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;

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c++中const代表常变量，可以被间接修改。

监视窗口：
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原因：编译器优化认为const不会被修改，将a加载到寄存器当中。读取a时去寄存器当中读。内存当中的a实际是被修改的

使用volatile关键字取消编译器优化

	volatile const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;
	cout << a << endl;  //3
	cout << *p << endl; //3

dynamic_cast

用于进行安全的向下转型，即将基类指针或引用转换为派生类指针或引用。dynamic_cast在进行转换时会进行运行时类型检查，如果转换不安全，会返回空指针或抛出std::bad_cast异常。dynamic_cast只能用于有继承关系的类之间进行转换。

当使用dynamic_cast进行向下转型时，如果基类没有声明任何虚函数，就无法使用dynamic_cast进行安全的转换，会导致编译错误。这是因为dynamic_cast在进行转换时需要运行时类型信息（RTTI）来判断是否可以进行转换，而运行时类型信息是通过虚函数表来实现的。

在没有虚函数的情况下，基类对象的指针或引用无法获取到运行时类型信息，因此dynamic_cast无法进行安全的转换。编译器会在这种情况下给出编译错误，提示无法进行转换。

要想使用dynamic_cast进行安全的向下转型，基类必须至少声明一个虚函数。这样，在派生类中重写了该虚函数后，dynamic_cast才能通过虚函数表获取到运行时类型信息，从而进行安全的转换。

总结起来，如果基类没有声明任何虚函数，dynamic_cast无法进行安全的向下转型，会导致编译错误。

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父类指针指向子类，虽然可以通过强转成子类来访问子类对象，但是会越界风险

使用dynamic_cast：

上述代码若使用c语言的强转则会出现（父类-子类：子类-父类）全部转换成功，父类的指向子类则会出现越界。

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

class B : public A
{};

// RAII
// RTTI

void fun(A* pa, const string& s)
{
	cout <<"pa指向"<<s << endl;

	// 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;			   // 不安全的
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa); // 安全的

	cout << "[强制转换]pb1:" << pb1 << endl;
	cout << "[dynamic_cast转换]pb2:" << pb2 << endl << endl;
}

int main()
{
	A a;
	B b;
	fun(&a, "指向父类对象");
	fun(&b, "指向子类对象");

	cout << typeid(a).name() << endl;
	decltype(a) aa;

	function<bool(int,int)> gt = [](int x, int y){return x > y; };
	set<int, decltype(gt)> s;

	return 0;
}

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RTTI

RTTI（Run-Time Type Information，运行时类型信息）是C++中的一项特性，用于在运行时获取对象的类型信息。RTTI主要通过两个关键字来实现：dynamic_cast和typeid。

dynamic_cast：dynamic_cast是一个类型转换操作符，用于进行安全的向下转型。它在进行转换时会进行运行时类型检查，如果转换不安全，会返回空指针或抛出std::bad_cast异常。dynamic_cast需要基类至少声明一个虚函数，通过虚函数表来获取对象的实际类型信息。
typeid：typeid是一个运算符，用于获取对象的类型信息。它返回一个std::type_info对象，包含了对象的实际类型信息。可以使用typeid来比较两个对象的类型是否相同。

RTTI的主要应用场景是在面向对象的程序中，需要根据对象的实际类型进行动态的类型判断和类型转换。通过RTTI，可以在运行时获取对象的类型信息，从而实现多态性和动态绑定。

需要注意的是，RTTI的使用需要谨慎，因为它可能引入一些运行时开销，并且在某些情况下可能会导致设计上的问题。在一些情况下，可以通过使用虚函数和多态性来避免使用RTTI。

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IO

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分割输入字符：

Ctrl+z 加回车（隐式类型转换cin>>str为bool的false）结束此程序

自定义类型转换为内置类型

在C++中，可以通过重载类型转换运算符（type conversion operator）来实现自定义类型到内置类型的转换。类型转换运算符是一种特殊的成员函数，用于将一个类类型转换为另一个类型。

以下是一个示例，演示了如何将自定义的类类型转换为内置类型int：

class MyInt {
private:
  int value;
public:
  // 构造函数
  MyInt(int v) : value(v) {}

  // 类型转换运算符
  operator int() const {
    return value;
  }
};

int main() {
  MyInt myInt(42);
  int intValue = myInt; // 自动调用类型转换运算符将MyInt转换为int
  std::cout << intValue << std::endl; // 输出: 42
  return 0;
}

在上面的示例中，类MyInt定义了一个类型转换运算符operator int()，它将MyInt类型转换为int类型。当我们将一个MyInt对象赋值给int类型的变量时，编译器会自动调用这个类型转换运算符，将MyInt转换为int。

需要注意的是，类型转换运算符通常被定义为成员函数，并且没有参数（除了可能的const和引用修饰符）。它们没有返回类型，但返回的值类型就是要转换的目标类型。

需要谨慎使用类型转换运算符，因为它们可能导致意外的隐式类型转换，可能会降低代码的可读性和可维护性。

ifstream

ifstream是C++标准库中的一个输入文件流类，用于从文件中读取数据。它是istream类的派生类，继承了istream类中的输入操作。

使用ifstream类，你可以打开一个文件，从文件中读取数据，并进行相应的操作。以下是一个简单的示例，演示了如何使用ifstream读取文件内容：

#include <iostream>
#include <fstream>

int main() {
  std::ifstream file("example.txt"); // 打开文件

  if (file.is_open()) { // 检查文件是否成功打开
    std::string line;
    while (std::getline(file, line)) { // 逐行读取文件内容
      std::cout << line << std::endl; // 输出每一行内容
    }
    file.close(); // 关闭文件
  } else {
    std::cout << "无法打开文件" << std::endl;
  }

  return 0;
}

在上面的示例中，我们首先创建了一个ifstream对象file，并使用文件名"example.txt"来打开文件。然后，我们使用is_open()函数检查文件是否成功打开。如果文件成功打开，我们使用getline()函数逐行读取文件内容，并输出每一行的内容。最后，我们使用close()函数关闭文件。

需要注意的是，ifstream类的对象在使用完毕后，应该调用close()函数关闭文件。另外，ifstream类还提供了其他的成员函数，用于读取不同类型的数据，如read()、get()、getline()等。

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