C++简明讲解类型转换的使用与作用

时间：2023-03-18 10:23:14|栏目：C代码|点击：次

一、C语言中的强制类型转换

转换的语法如下：

(Type) (Expression)

Type(Expression)

下面看一段C语言中粗暴的类型转换的代码：

#include <stdio.h>
typedef void(PF)(int);
struct Point
{
    int x;
    int y;
};
int main()
{
    int v = 0x12345;
    PF* pf = (PF*)v;
    char c = char(v);
    Point* p = (Point*)v;
    pf(5);
    printf("p->x = %d\n", p->x);
    printf("p->y = %d\n", p->y);
    return 0;
}

在C++的环境下编译后就会发现：

二、C语言强制类型转换存在的问题

过于粗暴

任意类型之间都可以进行转换，编译器很难判断其正确性

难于定位

在源码中无法快速定位所有使用强制类型转换的语句

三、C++ 中的类型转换

C++ 将强制类型转换分为4种不同的类型：

C++强制类型转换

static_cast	const_cast
dynamic_cast	reinterpret_cast

用法：xxx_cast<Type >( Expression )

static_cast 强制类型转换

用于基本类型间的转换
不能用于基本类型指针间的转换
用于有继承关系类对象之间的转换和类指针之间的转换

const_cast 强制类型转换

用于去除变量的只读属性
强制转换的目标类型必须是指针或引用

reinterpret_cast 强制类型转换

用于指针类型间的强制转换
用于整数和指针类型间的强制转换

dynamic_cast 强制类型转换

用于有继承关系的类指针间的转换
用于有交叉关系的类指针间的转换
具有类型检查的功能
需要虚函数的支持

??????下面看一段C++类型转换代码：

#include <stdio.h>
void static_cast_demo()
{
    int i = 0x12345;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    c = static_cast<char>(i);
    //pc = static_cast<char*>(pi);
}
void const_cast_demo()
{
    const int& j = 1;
    int& k = const_cast<int&>(j);
    const int x = 2;
    int& y = const_cast<int&>(x);
    //int z = const_cast<int>(x);
    k = 5;
    printf("k = %d\n", k);
    printf("j = %d\n", j);
    y = 8;
    printf("x = %d\n", x);
    printf("y = %d\n", y);
    printf("&x = %p\n", &x);
    printf("&y = %p\n", &y);
}
void reinterpret_cast_demo()
{
    int i = 0;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    pc = reinterpret_cast<char*>(pi);
    pi = reinterpret_cast<int*>(pc);
    pi = reinterpret_cast<int*>(i);
    //c = reinterpret_cast<char>(i); 
}
void dynamic_cast_demo()
{
    int i = 0;
    int* pi = &i;
    //char* pc = dynamic_cast<char*>(pi);
}
int main()
{
    static_cast_demo();
    const_cast_demo();
    reinterpret_cast_demo();
    dynamic_cast_demo();
    return 0;
}

下面为输出结果：

注意程序注释的4个地方，都是错误使用了类型转换：

第一个地方：pc = static_cast<char*>(pi) 。错误在于static_cast 不能在基本类型指针之间相互转换。

第二个地方：int z = const_cast<int>(x)。错误在于const_cast强制转换的目标类型必须是指针或引用。

第三个地方：c = reinterpret_cast<char>(i)。错误在于 const_cast用于指针类型间的强制转换，而不能用于基本类型。

第四个地方：char* pc = dynamic_cast<char*>(pi)。错误在于dynamic_cast需要虚函数的支持。

还有一个问题就是 x 和 y 值的问题。x 是一个真正意义上的常量，所以编译期间值确定了就是2，但是编译器要兼容 C语言，所以会给 x 在栈空间分配了4个字节的空间出来，使用 const_cast 作用于它就相当于给这 4个字节空间取了一个别名 y，令 y = 8，就相当于给这 4个字节栈空间中的 int 变量赋了一个值 8。所以打印出来的 x 和 y的地址值是一样的。