C++类型转换归纳总结

学过C++的人都知道，C++是强类型语言，因此变量在使用前就要声明数据类型，不同数据类型分配的内存空间大小也是不同，在转换类型时尤其需要注意这个问题，以防止数据丢失或越界溢出。本文将详细归纳总结一下C++的类型转换。

C++从C发展而来，也继承两种C风格的转换：隐式转换和显式转换。

1.隐式转换

隐式转换是指由编译系统自动进行，不需要人工干预的类型转换，例如：

short a = 2000;
int b;
b = a;

隐式转换，也包括构造函数和运算符的转换，例如：

class A {};
class B {
public: 
  B (A a) {}
};

 
A a;
B b = a;

2.显式转换

和隐式转换相反，显式转换要利用强制类型转换运算符进行转换，例如：

double x = 10.3;
int y;
y = int (x);  // 函数式写法
y = (int) x;  // C风格写法

以上类型转换已经满足了基本类型的转换了。但是如果想转换类和指针，有时代码可以编译，在运行过程中会出错。例如：

#include <iostream>

class CDummy {
  float i,j;
public:
  CDummy () { i=1; j=1; }
};

class CAddition {
  int x,y;
public:
  CAddition () { x=1; y=1; }
  int result() { return x+y;}
};

int main () {
 CDummy d;
 CAddition * padd;
 padd = (CAddition*) &d;
 std::cout << padd->result();
 return 0;
}

这段代码会在运行期出错，在执行padd->result()时发生异常，有些编译器会异常退出。
传统明确的类型转换，可以转换成任何其他指针类型任何指针，它们指向的类型无关。在随后的调用成员的结果，会产生一个运行时错误或意外的结果。

C++标准转换运算符

传统的类和指针的类型转换方式很不安全，可能会在运行时异常退出，标准C++ 提供了四个转换运算符：dynamic_cast、reinterpret_cast、static_cast、 const_cast
dynamic_cast <new_type> (expression)
reinterpret_cast <new_type> (expression)
static_cast <new_type> (expression)
const_cast <new_type> (expression)

1.dynamic_cast

dynamic_cast只能用于指针和引用的对象。其目的是确保类型转换的结果是一个有效的完成所请求的类的对象，所以当我们从一个类转换到这个类的父类，dynamic_cast总是可以成功。dynamic_cast可以转换NULL指针为不相关的类，也可以任何类型的指针为void指针。

class CBase { };
class CDerived: public CBase { };
CBase b;
CDerived d;

CBase* pb = dynamic_cast<CBase*>(&d);    // 子类转父类，正确
//CDerived* pd = dynamic_cast<CDerived*>(&b); // 父类转子类，错误

当新的类型不是被转换的类型的父类，dynamic_cast无法完成指针的转换，返回NULL。当dynamic_cast转换引用类型时，遇到失败会抛出Bad_cast 异常。

2.static_cast

static_cast可以执行相关的类的指针之间的转换，可以在子类和父类之间相互转换，但父类指针转成子类指针是不安全的。static_cast没有在运行时进行安全检查，因此我们要先确保转换是安全的。另一方面，static_cast对比dynamic_cast少了在类型安全检查的开销。

class CBase {};
class CDerived: public CBase {};
CBase * a = new CBase;
CDerived * b = static_cast<CDerived*>(a);

上述代码是合法的，b指向一个不完整的对象，可能在运行期导致错误。
static_cast也可以用来执行任何其他非指针的转换，如基本类型enum, struct, int, char, float等之间的标准转换：

double d = 3.14159265;
int i = static_cast<int>(d); 
void* p = static_cast<void*>(&i); //任意类型转换成void类型

3.reinterpret_cast

reinterpret_cast转换成任何其他指针类型，甚至无关的类，任何指针类型。操作的结果是重新解释类型，但没有进行二进制的转换。所有的指针转换是允许的：不管是指针指向的内容还是指针本身的类型。

class A {};
class B {};
A * a = new A;
B * b = reinterpret_cast<B*>(a)

reinterpret_cast还可以用来转换函数指针类型，例如：

typedef void(*Func)();         // 声明一种函数指针定义，返回void
Func pFunc;              // 定义FuncPtr类型的数组

//pFunc = &test;             // 编译错误！类型不匹配
pFunc = reinterpret_cast<Func>(&test); // 编译成功！转换函数指针类型

4.const_cast

const_cast用于操纵对象的常量性，去掉类型的const或volatile属性。

#include <iostream>

void print (char * str){
 std::cout << str ;
}

int main () {
 const char* c = "hello world";
 print ( const_cast<char *> (c) );
 return 0;
}

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