C-style cast舉例:
int i;
double d;
i = (int) d;
上面的代碼就是本來(lái)為double類(lèi)型的d,通過(guò)(int)d將其轉(zhuǎn)換成整形值,并將該值賦給整形變量i (注意d本身的值并沒(méi)有發(fā)生改變)。這就是典型的c-style類(lèi)型轉(zhuǎn)換。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的程序:
#include <iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
int i;
double d = 11.29;
i = (int)d;
cout << i << endl;
cout << d << endl;
return 0;
}
輸出結(jié)果:
11
11.29
我們發(fā)現(xiàn)d值本身并沒(méi)有發(fā)生任何變化。
在簡(jiǎn)單的情況下,上面這種類(lèi)型轉(zhuǎn)換可以很好地工作,但在C++中往往還是不夠的,為此ANSI-C++新標(biāo)準(zhǔn)定義的四個(gè)轉(zhuǎn)換符,即static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast和const_cast。同時(shí)在C++環(huán)境中,原先的C-Style的類(lèi)型轉(zhuǎn)換仍舊可以使用。
1) static_cast
用法:static_cast <typeid> (expression)
說(shuō)明:該運(yùn)算符把expression轉(zhuǎn)換為typeid類(lèi)型,但沒(méi)有運(yùn)行時(shí)類(lèi)型檢查來(lái)確保轉(zhuǎn)換的安全性。
用途:
a) 用于類(lèi)層次結(jié)構(gòu)中基類(lèi)和派生類(lèi)之間指針或者引用的轉(zhuǎn)換。up-casting (把派生類(lèi)的指針或引用轉(zhuǎn)換成基類(lèi)的指針或者引用表示)是
安全的;down-casting(把基類(lèi)指針或引用轉(zhuǎn)換成子類(lèi)的指針或者引用)是不安全的。
b) 用于基本數(shù)據(jù)類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)換,如把int轉(zhuǎn)換成char,這種轉(zhuǎn)換的安全性也要由開(kāi)發(fā)人員來(lái)保證。
c) 可以把空指針轉(zhuǎn)換成目標(biāo)類(lèi)型的空指針(null pointer)。
d) 把任何類(lèi)型的表達(dá)式轉(zhuǎn)換成void類(lèi)型。
注意: static_cast不能轉(zhuǎn)換掉expression的const、volitale或者__unaligned屬性。
2) dynamic_cast
用法:dynamic_cast <typeid> (expression)
說(shuō)明:該運(yùn)算符把expression轉(zhuǎn)換成typeid類(lèi)型的對(duì)象。typeid必須是類(lèi)的指針、類(lèi)的引用或者void*。如果typeid是類(lèi)的指針類(lèi)型,
那么expression也必須是指針,如果typeid是一個(gè)引用,那么expression也必須是一個(gè)引用。一般情況下,dynamic_cast用
于具有多態(tài)性的類(lèi)(即有虛函數(shù)的類(lèi))的類(lèi)型轉(zhuǎn)換。
dynamic_cast依賴(lài)于RTTI信息,其次,在轉(zhuǎn)換時(shí),dynamic_cast會(huì)檢查轉(zhuǎn)換的source對(duì)象是否真的可以轉(zhuǎn)換成target類(lèi)型,
這種檢查不是語(yǔ)法上的,而是真實(shí)情況的檢查。先看RTTI相關(guān)部分,通常,許多編譯器都是通過(guò)vtable找到對(duì)象的RTTI信息
的,這也就意味著,如果基類(lèi)沒(méi)有虛方法,也就無(wú)法判斷一個(gè)基類(lèi)指針變量所指對(duì)象的真實(shí)類(lèi)型,這時(shí)候,dynamic_cast只能
用來(lái)做安全的轉(zhuǎn)換,例如從派生類(lèi)指針轉(zhuǎn)換成基類(lèi)指針。而這種轉(zhuǎn)換其實(shí)并不需要dynamic_cast參與。也就是說(shuō),dynamic_cast
是根據(jù)RTTI記載的信息來(lái)判斷類(lèi)型轉(zhuǎn)換是否合法的。
用途:主要用于類(lèi)層次之間的up-casting和down-casting,還可以用于類(lèi)之間的交叉轉(zhuǎn)換。在進(jìn)行down-casting時(shí),dynamic_cast
具有類(lèi)型檢查的功能,比static_cast更安全。檢測(cè)在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行。如果被轉(zhuǎn)換的指針不是一個(gè)被請(qǐng)求的有效完整的對(duì)象指針,
返回值為NULL。當(dāng)用于多態(tài)類(lèi)型時(shí),它允許任意的隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換以及相反過(guò)程。不過(guò),與static_cast不同,在后一種情況里
(注:即隱式轉(zhuǎn) 換的相反過(guò)程),dynamic_cast會(huì)檢查操作是否有效。也就是說(shuō),它會(huì)檢查轉(zhuǎn)換是否會(huì)返回一個(gè)被請(qǐng)求的有
效的完整對(duì)象。
注意:dynamic_cast不能轉(zhuǎn)換掉expression的const、volitale或者__unaligned屬性。
3) reinterpret_cast
用法:reinterpret_cast <typeid>(expression)
說(shuō)明:轉(zhuǎn)換一個(gè)指針為其他類(lèi)型的指針,也允許將一個(gè)指針轉(zhuǎn)換為整數(shù)類(lèi)型,反之亦然。這個(gè)操作符能夠在非相關(guān)的類(lèi)型之間進(jìn)行
轉(zhuǎn)換。操作結(jié)果只是簡(jiǎn)單的從一個(gè)指針到別的指針的值的二進(jìn)制拷貝,在類(lèi)型之間指向的內(nèi)容不做任何類(lèi)型的檢查和轉(zhuǎn)換。這
是一個(gè)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。使用時(shí)有很大的風(fēng)險(xiǎn),慎用之。
注意:reinterpret _cast不能轉(zhuǎn)換掉expression的const、volitale或者__unaligned屬性。
4) const_cast
用法:const_cast<typeid>(expression)
說(shuō)明:這個(gè)類(lèi)型操縱傳遞對(duì)象的const屬性,或者是設(shè)置或者是移除。如:
Class C{…}
const C* a = new C;
C* b = const_cast<C*>(a);
如果將上面的const_cast轉(zhuǎn)換成其他任何其他的轉(zhuǎn)換,編譯都不能通過(guò),出錯(cuò)的信心大致如下:
“…cannot convert from 'const class C *' to 'class C *'”。
下面的代碼是4中casting方法的典型用法示例:
#include <iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
int _base;
virtual void printinfo()
{
cout << _base << endl;
}
};
class Derived : public Base
{
public:
int _derived;
virtual void printinfo()
{
cout << _derived << endl;
}
};
int main(void)
{
Base b1;
Derived d1;
int aInt = 10;
long aLong = 11;
float aFloat = 11.11f;
double aDouble = 12.12;
Derived* pd = static_cast<Derived*>(&b1); // down-casting 不安全
Base* pb = static_cast<Base*>(&d1); // up-casting 安全
Derived& d = static_cast<Derived&>(b1); // down-casting 不安全
Base& b = static_cast<Base&>(d1); // up-casting 安全
aInt = static_cast<int>(aFloat); // 基本數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換
void* sth = static_cast<void*>(&aDouble); // 將double指針類(lèi)型轉(zhuǎn)換成void指針類(lèi)型
double* bDouble = static_cast<double*>(sth); // 將void指針類(lèi)型轉(zhuǎn)換成double指針類(lèi)型
cout << *bDouble << endl;
Base* pb1 = dynamic_cast<Base*>(&d1);
//Derived* pd1 = dynamic_cast<Derived*>(&b1); // 編譯時(shí)有warning,運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)
int bInt = reinterpret_cast<int>(pb1); // 將地址或指針轉(zhuǎn)換成整數(shù)
cout << bInt << endl;
pb1 = reinterpret_cast<Base*>(bInt); // 將整數(shù)轉(zhuǎn)換成地址或指針
int* cInt = reinterpret_cast<int*>(&aFloat); // 這個(gè)轉(zhuǎn)換的結(jié)果會(huì)出乎意料
cout << (int)*cInt << endl;
const Base* bBase = new Base();
Base* cBase = const_cast<Base*>(bBase);
//Base* dBase = dynamic_cast<Base*>(bBase); // 不能通過(guò)編譯
//Base* eBase = static_cast<Base*>(bBase); // 不能通過(guò)編譯
//Base* fBase = reinterpret_cast<Base*>(bBase); // 不能通過(guò)編譯
return 0;
}