C++中四种强制转换的实现方法与区别

static_cast

原型：static_cast<type-id>(expression)            type-id表示目标类型，expression表示要转换的表达式

static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast，但它不能用于两个不相关的类型进行转换。

int main()
{
  double d = 12.34;
  int a = static_cast<int>(d);
  cout<<a<<endl;
  return 0;
}

static_cast的相关类型通常包括以下几种情况：

1、隐式类型允许的数值类型转换

基础数据类型之间的转换，比如int→float，double→int等，只要不丢失精度或存在明确的数值转换规则。

枚举类型与整数之间的转换：将枚举值（enum）转换为其底层整数类型（如int）。

空指针（nullptr）到其他指针类型的转换，例如nullptr→int*

int a = 10;
float b = static_cast<float>(a);  // int → float
enum Color { Red, Green };
int c = static_cast<int>(Color::Red);  // 枚举 → int

2、类层次中的上行或下行转换

上行转换：将派生类指针/引用转换为基类指针/引用（安全且无需显示检查）

下行转换：将基类指针/引用转换为派生类指针/引用（需程序员宝成对象类型正确，否则不安全）

class Base {};
class Derived : public Base {};
 
Derived d;
Base* b_ptr = static_cast<Base*>(&d);  // 上行转换（安全）
 
Base* base = new Derived();
Derived* derived = static_cast<Derived*>(base);  // 下行转换（需确保 base 实际指向 Derived）

3、用户定义的转换操作符

如果类定义了自定义的类型转换运算符operator TargetType（），static_cast可以显式调用这些转换。

class MyInt {
public:
  operator int() const { return value; }  // 自定义转换到 int
  int value = 42;
};
 
MyInt mi;
int x = static_cast<int>(mi);  // 调用 MyInt::operator int()

4、void*与具体类型指针的转换

将void*转换为具体类型指针（需确保原始指针类型匹配）

将具体类型指针转换为void*（通常隐式允许，但可用static_cast显示表达）

int* p = new int(42);
void* vp = static_cast<void*>(p);  // int* → void*
int* p2 = static_cast<int*>(vp);   // void* → int*（需确保 vp 原本是 int*）

reinterpret_cast

reinterpret_cast的原型为：reinterpret_cast<typeid> (expression).type_id必须是一个指针，引用，算术类型，函数指针，成员指针等。

reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型

int main()
{
 double d = 12.34;
 int a = static_cast<int>(d);
 cout << a << endl;
 // 这里使用static_cast会报错，应该使用reinterpret_cast
 //int *p = static_cast<int*>(a);
 int *p = reinterpret_cast<int*>(a);
 return 0;
}

reinterpret_cast可以把一个整型转换为指针，也可以把一个指针转换为整型。总结来说，reinterpret_cast可以允许任何指针类型（引用）之间的转换，整型与指针类型间的转换以及指针与足够大的整型之间的转换。

const_cast

原型const_cast<type-name>(expression)      其中，type-name表示要转换成的类型，expression是要进行转换的表达式。

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值

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

dynamic_cast

其中，T是目标类型，expression是要转换的表达式。

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用（动态转换）

向上转换：子类对象指针/引用→父类指针/引用（不需要转换，赋值兼容规则）

向下转换：父类对象指针/引用→子类指针/引用（用dynamic_cast转换是安全的）

注意：

1、dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类

2、dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回nullptr

class A
{
    public :
    virtual void f(){}
};
class B : public A
{};
 
void fun (A* pa)
{
    // 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 = static_cast<B*>(pa);
    B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
    cout<<"pb1:" <<pb1<< endl;
    cout<<"pb2:" <<pb2<< endl;
}
int main ()
{
  A a;
  B b;
  fun(&a);
  fun(&b);
  return 0;
}

注意

强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查，每次使用强制类型转换前，程序员应该仔细考虑的是否还有其他不同的方法达到同一目的，如果非强制类型转换不可，则应限制强制转换值的作用域，以减少发生错误的机会。

强烈建议：避免使用强制类型转换

到此这篇关于C++中四种强制转换的实现方法与区别的文章就介绍到这了,更多相关C++强制转换内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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