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            C++的4種類型轉換

            Posted on 2005-12-07 10:50 inwind 閱讀(1510) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++學習
               一、C 風格(C-style)強制轉型如下:

                (T) expression // cast expression to be of type T
                函數風格(Function-style)強制轉型使用這樣的語法:
                T(expression) // cast expression to be of type T
                這兩種形式之間沒有本質上的不同,它純粹就是一個把括號放在哪的問題。我把這兩種形式稱為舊風格(old-style)的強制轉型。

               二、 C++的四種強制轉型形式:

              C++ 同時提供了四種新的強制轉型形式(通常稱為新風格的或 C++ 風格的強制轉型):
              const_cast(expression)
              dynamic_cast(expression)
              reinterpret_cast(expression)
              static_cast(expression)

              每一種適用于特定的目的:

              dynamic_cast 主要用于執行“安全的向下轉型(safe downcasting)”,也就是說,要確定一個對象是否是一個繼承體系中的一個特定類型。它是唯一不能用舊風格語法執行的強制轉型,也是唯一可能有重大運行時代價的強制轉型。
                
                 static_cast 可以被用于強制隱型轉換(例如,non-const 對象轉型為 const 對象,int 轉型為 double,等等),它還可以用于很多這樣的轉換的反向轉換(例如,void* 指針轉型為有類型指針,基類指針轉型為派生類指針),但是它不能將一個 const 對象轉型為 non-const 對象(只有 const_cast 能做到),它最接近于C-style的轉換。
               
               const_cast 一般用于強制消除對象的常量性。它是唯一能做到這一點的 C++ 風格的強制轉型。

               reinterpret_cast 是特意用于底層的強制轉型,導致實現依賴(implementation-dependent)(就是說,不可移植)的結果,例如,將一個指針轉型為一個整數。這樣的強制轉型在底層代碼以外應該極為罕見。
              
              舊風格的強制轉型依然合法,但是新的形式更可取。首先,在代碼中它們更容易識別(無論是人還是像 grep 這樣的工具都是如此),這樣就簡化了在代碼中尋找類型系統被破壞的地方的過程。第二,更精確地指定每一個強制轉型的目的,使得編譯器診斷使用錯誤成為可能。例如,如果你試圖使用一個 const_cast 以外的新風格強制轉型來消除常量性,你的代碼將無法編譯。

            == 
            ==  dynamic_cast .vs. static_cast
            ==

            class B { ... };
            class D : public B { ... };

            void f(B* pb)
            {
               D* pd1 = dynamic_cast<D*>(pb);
               D* pd2 = static_cast<D*>(pb);
            }

            If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.

            If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.

                即dynamic_cast可用于繼承體系中的向下轉型,即將基類指針轉換為派生類指針,比static_cast更嚴格更安全。dynamic_cast在執行效率上比static_cast要差一些,但static_cast在更寬上范圍內可以完成映射,這種不加限制的映射伴隨著不安全性.static_cast覆蓋的變換類型除類層次的靜態導航以外,還包括無映射變換,窄化變換(這種變換會導致對象切片,丟失信息),用VOID*的強制變換,隱式類型變換等...


            ==
            ==  static_cast .vs. reinterpret_cast
            ==

                reinterpret_cast是為了映射到一個完全不同類型的意思,這個關鍵詞在我們需要把類型映射回原有類型時用到它.我們映射到的類型僅僅是為了故弄玄虛和其他目的,這是所有映射中最危險的.(這句話是C++編程思想中的原話)

                static_cast 和 reinterpret_cast 操作符修改了操作數類型. 它們不是互逆的; static_cast 在編譯時使用類型信息執行轉換, 在轉換執行必要的檢測(諸如指針越界計算, 類型檢查). 其操作數相對是安全的. 另一方面, reinterpret_cast 僅僅是重新解釋了給出的對象的比特模型而沒有進行二進制轉換, 例子如下:

                int n=9; double d=static_cast < double > (n);

                上面的例子中, 我們將一個變量從 int 轉換到 double. 這些類型的二進制表達式是不同的. 要將整數 9 轉換到 雙精度整數 9, static_cast 需要正確地為雙精度整數 d 補足比特位. 其結果為 9.0. 而reinterpret_cast 的行為卻不同:

                int n=9;
                double d=reinterpret_cast<double & > (n);

                這次, 結果有所不同. 在進行計算以后, d 包含無用值. 這是因為 reinterpret_cast 僅僅是復制 n 的比特位到 d, 沒有進行必要的分析.

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