static_cast, dynamic_cast, const_cast探讨【转】
?首先回顧一下C++類型轉(zhuǎn)換:
C++類型轉(zhuǎn)換分為:隱式類型轉(zhuǎn)換和顯式類型轉(zhuǎn)換
又稱為“標準轉(zhuǎn)換”,包括以下幾種情況:
1) 算術(shù)轉(zhuǎn)換(Arithmetic conversion) : 在混合類型的算術(shù)表達式中, 最寬的數(shù)據(jù)類型成為目標轉(zhuǎn)換類型。
?
int?ival?=?3;double?dval?=?3.14159;
ival?+?dval;//ival被提升為double類型
2)一種類型表達式賦值給另一種類型的對象:目標類型是被賦值對象的類型
int?*pi?=?0;?//?0被轉(zhuǎn)化為int?*類型ival?=?dval;?//?double->int
例外:void指針賦值給其他指定類型指針時,不存在標準轉(zhuǎn)換,編譯出錯
3)將一個表達式作為實參傳遞給函數(shù)調(diào)用,此時形參和實參類型不一致:目標轉(zhuǎn)換類型為形參的類型
cout?<<?"The?square?root?of?2?is?"?<<?sqrt(2)?<<?endl;
//2被提升為double類型:2.0
4)從一個函數(shù)返回一個表達式,表達式類型與返回類型不一致:目標轉(zhuǎn)換類型為函數(shù)的返回類型
double?difference(int?ival1,?int?ival2){
????return?ival1?-?ival2;
????//返回值被提升為double類型
}
被稱為“強制類型轉(zhuǎn)換”(cast)
C???? 風(fēng)格: (type-id)
C++風(fēng)格: static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast..
?
關(guān)于強制類型轉(zhuǎn)換的問題,很多書都討論過,寫的最詳細的是C++ 之父的《C++ 的設(shè)計和演化》。最好的解決方法就是不要使用C風(fēng)格的強制類型轉(zhuǎn)換,而是使用標準C++的類型轉(zhuǎn)換符:static_cast, dynamic_cast。標準C++中有四個類型轉(zhuǎn)換符:static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。下面對它們一一進行介紹。static_cast
用法:static_cast < type-id > ( expression )
說明:該運算符把expression轉(zhuǎn)換為type-id類型,但沒有運行時類型檢查來保證轉(zhuǎn)換的安全性。
來源:為什么需要static_cast強制轉(zhuǎn)換?
情況1:void指針->其他類型指針
情況2:改變通常的標準轉(zhuǎn)換
情況3:避免出現(xiàn)可能多種轉(zhuǎn)換的歧義
它主要有如下幾種用法:
- 用于類層次結(jié)構(gòu)中基類和子類之間指針或引用的轉(zhuǎn)換。進行上行轉(zhuǎn)換(把子類的指針或引用轉(zhuǎn)換成基類表示)是安全的;進行下行轉(zhuǎn)換(把基類指針或引用轉(zhuǎn)換成子類指針或引用)時,由于沒有動態(tài)類型檢查,所以是不安全的。
- 用于基本數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換,如把int轉(zhuǎn)換成char,把int轉(zhuǎn)換成enum。這種轉(zhuǎn)換的安全性也要開發(fā)人員來保證。
- 把void指針轉(zhuǎn)換成目標類型的指針(不安全!!)
- 把任何類型的表達式轉(zhuǎn)換成void類型。
dynamic_cast
用法:dynamic_cast < type-id > ( expression )
說 明:該運算符把expression轉(zhuǎn)換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指針、類的引用或者void *;如果type-id是類指針類型,那么expression也必須是一個指針,如果type-id是一個引用,那么expression也必須是一個 引用。
來源:為什么需要dynamic_cast強制轉(zhuǎn)換?
簡單的說,當(dāng)無法使用virtual函數(shù)的時候
典型案例:
Wicrosoft公司提供給我們一個類庫,其中提供一個類Employee.以頭文件Eemployee.h和類庫.lib分發(fā)給用戶
顯然我們并無法得到類的實現(xiàn)的源代碼
//Emplyee.h
class?Employee?
{
public:
????virtual?int?salary();
};
class?Manager?:?public?Employee
{
public:?
????int?salary();
};
class?Programmer?:?public?Employee
{
public:
????int?salary();
};
我們公司在開發(fā)的時候建立有如下類:
class?MyCompany
{
public:
????void?payroll(Employee?*pe);
????//
};
void?MyCompany::payroll(Employee?*pe)
{
????//do?something
}
但是開發(fā)到后期,我們希望能增加一個bonus()的成員函數(shù)到W$公司提供的類層次中。
假設(shè)我們知道源代碼的情況下,很簡單,增加虛函數(shù):
//Emplyee.h
class?Employee?
{
public:
????virtual?int?salary();
????virtual?int?bonus();
};
class?Manager?:?public?Employee
{
public:?
????int?salary();
};
class?Programmer?:?public?Employee
{
public:
????int?salary();
????int?bonus();
};
//Emplyee.cpp
int?Programmer::bonus()
{
????//
}
payroll()通過多態(tài)來調(diào)用bonus()
class?MyCompany
{
public:
????void?payroll(Employee?*pe);
????//
};
void?MyCompany::payroll(Employee?*pe)
{
????//do?something
??? //pe->bonus();
}
但是現(xiàn)在情況是,我們并不能修改源代碼,怎么辦?dynamic_cast華麗登場了!
在Employee.h中增加bonus()聲明,在另一個地方定義此函數(shù),修改調(diào)用函數(shù)payroll().重新編譯,ok
//Emplyee.h
class?Employee?
{
public:
????virtual?int?salary();
};
class?Manager?:?public?Employee
{
public:?
????int?salary();
};
class?Programmer?:?public?Employee
{
public:
????int?salary();
????int?bonus();//直接在這里擴展
};
//somewhere.cpp
int?Programmer::bonus()
{
????//define
}
class?MyCompany
{
public:
????void?payroll(Employee?*pe);
????//
};
void?MyCompany::payroll(Employee?*pe)
{
????Programmer?*pm?=?dynamic_cast<Programmer?*>(pe);
????
????//如果pe實際指向一個Programmer對象,dynamic_cast成功,并且開始指向Programmer對象起始處
????if(pm)
????{
????????//call?Programmer::bonus()
????}
??? //如果pe不是實際指向Programmer對象,dynamic_cast失敗,并且pm?=?0
????else
????{
????????//use?Employee?member?functions
????}
}
dynamic_cast主要用于類層次間的上行轉(zhuǎn)換和下行轉(zhuǎn)換,還可以用于類之間的交叉轉(zhuǎn)換。
在類層次間進行上行轉(zhuǎn)換時,dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的;在進行下行轉(zhuǎn)換時,dynamic_cast具有類型檢查的功能,比static_cast更安全。
class?Base
{
public:
????int?m_iNum;
????virtual?void?foo();
};
class?Derived:public?Base
{
public:
????char?*m_szName[100];
};
void?func(Base?*pb)
{
????Derived?*pd1?=?static_cast<Derived?*>(pb);
????Derived?*pd2?=?dynamic_cast<Derived?*>(pb);
}
在上面的代碼段中,
如果pb實際指向一個Derived類型的對象,pd1和pd2是一樣的,并且對這兩個指針執(zhí)行Derived類型的任何操作都是安全的;
如果pb實際指向的是一個Base類型的對象,那么pd1將是一個指向該對象的指針,對它進行Derived類型的操作將是不安全的(如訪問m_szName),而pd2將是一個空指針(即0,因為dynamic_cast失敗)。
另 外要注意:Base要有虛函數(shù),否則會編譯出錯;static_cast則沒有這個限制。這是由于運行時類型檢查需要運行時類型信息,而這個信息存儲在類 的虛函數(shù)表(關(guān)于虛函數(shù)表的概念,詳細可見<Inside c++ object model>)中,只有定義了虛函數(shù)的類才有虛函數(shù)表,沒有定義虛函數(shù)的類是沒有虛函數(shù)表的。
另外,dynamic_cast還支持交叉轉(zhuǎn)換(cross cast)。如下代碼所示。
class?Base
{
public:
????int?m_iNum;
????virtual?void?f(){}
};
class?Derived1?:?public?Base
{
};
class?Derived2?:?public?Base
{
};
void?foo()
{
????derived1?*pd1?=?new?Drived1;
????pd1->m_iNum?=?100;
????Derived2?*pd2?=?static_cast<Derived2?*>(pd1);?//compile?error
????Derived2?*pd2?=?dynamic_cast<Derived2?*>(pd1);?//pd2?is?NULL
????delete?pd1;
}
在函數(shù)foo中,使用static_cast進行轉(zhuǎn)換是不被允許的,將在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉(zhuǎn)換則是允許的,結(jié)果是空指針。
reinpreter_cast
用法:reinpreter_cast<type-id> (expression)
說明:type-id必須是一個指針、引用、算術(shù)類型、函數(shù)指針或者成員指針。它可以把一個指針轉(zhuǎn)換成一個整數(shù),也可以把一個整數(shù)轉(zhuǎn)換成一個指針(先把一個指針轉(zhuǎn)換成一個整數(shù),在把該整數(shù)轉(zhuǎn)換成原類型的指針,還可以得到原先的指針值)。
該運算符的用法比較多。
const_cast
用法:const_cast<type_id> (expression)
說明:該運算符用來修改類型的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外, type_id和expression的類型是一樣的。
常量指針被轉(zhuǎn)化成非常量指針,并且仍然指向原來的對象;常量引用被轉(zhuǎn)換成非常量引用,并且仍然指向原來的對象;常量對象被轉(zhuǎn)換成非常量對象。
Voiatile和const類試。舉如下一例:
class B{
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const B b1;
b1.m_iNum = 100; //comile error
B b2 = const_cast<B>(b1);
b2. m_iNum = 200; //fine
}
上面的代碼編譯時會報錯,因為b1是一個常量對象,不能對它進行改變;使用const_cast把它轉(zhuǎn)換成一個常量對象,就可以對它的數(shù)據(jù)成員任意改變。注意:b1和b2是兩個不同的對象。
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/candycloud/p/3624328.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的static_cast, dynamic_cast, const_cast探讨【转】的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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