本文討論static_cast<> 和 reinterpret_cast<>。

介紹

大多程序員在學(xué)C++前都學(xué)過C，并且習(xí)慣于C風(fēng)格(類型)轉(zhuǎn)換。當(dāng)寫C++(程序)時(shí)，有時(shí)候我們?cè)谑褂胹tatic_cast<>和reinterpret_cast<>時(shí)可能會(huì)有點(diǎn)模糊。在本文中，我將說明static_cast<>實(shí)際上做了什么，并且指出一些將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的情況。

泛型(Generic Types)

01.

float?f = 12.3;

02.

03.

float* pf = &f;

04.

// static cast<>

05.

06.

// 成功編譯, n = 12

07.

08.

int?n =static_cast(f);

09.

10.

// 錯(cuò)誤,指向的類型是無關(guān)的(譯注：即指針變量pf是float類型，現(xiàn)在要被轉(zhuǎn)換為int類型)

11.

//int* pn = static_cast(pf);

12.

13.

//成功編譯

14.

15.

void* pv =static_cast(pf);

16.

17.

//成功編譯, 但是 *pn2是無意義的內(nèi)存(rubbish)

18.

19.

int* pn2 =static_cast(pv);

20.

// reinterpret_cast<>

21.

22.

//錯(cuò)誤,編譯器知道你應(yīng)該調(diào)用static_cast<>

23.

24.

//int i = reinterpret_cast(f);

25.

26.

//成功編譯, 但是 *pn 實(shí)際上是無意義的內(nèi)存,和 *pn2一樣

27.

28.

int* pi =reinterpret_cast(pf);

簡(jiǎn)而言之，static_cast<> 將嘗試轉(zhuǎn)換，舉例來說，如float-到-integer，而reinterpret_cast<>簡(jiǎn)單改變編譯器的意圖重新考慮那個(gè)對(duì)象作為另一類型。

指針類型(Pointer Types)

指針轉(zhuǎn)換有點(diǎn)復(fù)雜，我們將在本文的剩余部分使用下面的類：

01.

class?CBaseX

02.

03.

{

04.

05.

public:

06.

07.

int?x;

08.

09.

CBaseX() { x = 10; }

10.

11.

void?foo() {printf("CBaseX::foo() x=%d\n", x); }

12.

13.

};

14.

class?CBaseY

15.

16.

{

17.

18.

public:

19.

20.

int?y;

21.

22.

int* py;

23.

24.

CBaseY() { y = 20; py = &y; }

25.

26.

void?bar() {printf("CBaseY::bar() y=%d, *py=%d\n", y, *py);

27.

}

28.

29.

};

30.

class?CDerived :public?CBaseX,public?CBaseY

31.

32.

{

33.

34.

public:

35.

36.

int?z;

37.

38.

};

情況1：兩個(gè)無關(guān)的類之間的轉(zhuǎn)換

01.

// Convert between CBaseX* and CBaseY*

02.

03.

// CBaseX* 和 CBaseY*之間的轉(zhuǎn)換

04.

05.

CBaseX* pX =new?CBaseX();

06.

07.

// Error, types pointed to are unrelated

08.

09.

// 錯(cuò)誤， 類型指向是無關(guān)的

10.

11.

// CBaseY* pY1 = static_cast(pX);

12.

13.

// Compile OK, but pY2 is not CBaseX

14.

15.

// 成功編譯, 但是 pY2 不是CBaseX

16.

17.

CBaseY* pY2 =reinterpret_cast(pX);

18.

19.

// System crash!!

20.

21.

// 系統(tǒng)崩潰!!

22.

23.

// pY2->bar();

正如我們?cè)诜盒屠又兴J(rèn)識(shí)到的，如果你嘗試轉(zhuǎn)換一個(gè)對(duì)象到另一個(gè)無關(guān)的類static_cast<>將失敗，而reinterpret_cast<>就總是成功“欺騙”編譯器：那個(gè)對(duì)象就是那個(gè)無關(guān)類。

情況2：轉(zhuǎn)換到相關(guān)的類

01.

1. CDerived* pD =new?CDerived();

02.

03.

2.printf("CDerived* pD = %x\n", (int)pD);

04.

05.

3.

06.

07.

4.// static_cast<> CDerived* -> CBaseY* -> CDerived*

08.

09.

//成功編譯，隱式static_cast<>轉(zhuǎn)換

10.

11.

5. CBaseY* pY1 = pD;

12.

13.

6.printf("CBaseY* pY1 = %x\n", (int)pY1);

14.

15.

// 成功編譯, 現(xiàn)在 pD1 = pD

16.

17.

7. CDerived* pD1 =static_cast(pY1);

18.

19.

8.printf("CDerived* pD1 = %x\n", (int)pD1);

20.

21.

9.

22.

23.

10.// reinterpret_cast

24.

25.

// 成功編譯, 但是 pY2 不是 CBaseY*

26.

27.

11. CBaseY* pY2 =reinterpret_cast(pD);

28.

29.

12.printf("CBaseY* pY2 = %x\n", (int)pY2);

30.

31.

13.

32.

33.

14.// 無關(guān)的 static_cast<>

34.

35.

15. CBaseY* pY3 =new?CBaseY();

36.

37.

16.printf("CBaseY* pY3 = %x\n", (int)pY3);

38.

39.

// 成功編譯,盡管 pY3 只是一個(gè) "新 CBaseY()"

40.

41.

17. CDerived* pD3 =static_cast(pY3);

42.

43.

18.printf("CDerived* pD3 = %x\n", (int)pD3);

01.

---------------------- 輸出 ---------------------------

02.

03.

CDerived* pD = 392fb8

04.

05.

CBaseY* pY1 = 392fbc

06.

07.

CDerived* pD1 = 392fb8

08.

09.

CBaseY* pY2 = 392fb8

10.

11.

CBaseY* pY3 = 390ff0

12.

13.

CDerived* pD3 = 390fec

注意：在將CDerived*用隱式 static_cast<>轉(zhuǎn)換到CBaseY*(第5行)時(shí)，結(jié)果是(指向)CDerived*(的指針向后) 偏移了4(個(gè)字節(jié))(譯注：4為int類型在內(nèi)存中所占字節(jié)數(shù))。為了知道static_cast<> 實(shí)際如何，我們不得不要來看一下CDerived的內(nèi)存布局。

CDerived的內(nèi)存布局(Memory Layout)

如圖所示，CDerived的內(nèi)存布局包括兩個(gè)對(duì)象，CBaseX 和 CBaseY，編譯器也知道這一點(diǎn)。因此，當(dāng)你將CDerived* 轉(zhuǎn)換到 CBaseY*時(shí)，它給指針添加4個(gè)字節(jié)，同時(shí)當(dāng)你將CBaseY*轉(zhuǎn)換到CDerived*時(shí)，它給指針減去4。然而，甚至它即便不是一個(gè)CDerived你也可以這樣做。

當(dāng)然，這個(gè)問題只在如果你做了多繼承時(shí)發(fā)生。在你將CDerived轉(zhuǎn)換 到 CBaseX時(shí)static_cast<> 和 reinterpret_cast<>是沒有區(qū)別的。

情況3：void*之間的向前和向后轉(zhuǎn)換

因?yàn)槿魏沃羔樋梢员晦D(zhuǎn)換到void*，而void*可以被向后轉(zhuǎn)換到任何指針(對(duì)于static_cast<> 和 reinterpret_cast<>轉(zhuǎn)換都可以這樣做)，如果沒有小心處理的話錯(cuò)誤可能發(fā)生。

01.

CDerived* pD =new?CDerived();

02.

03.

printf("CDerived* pD = %x\n", (int)pD);

04.

CBaseY* pY = pD;// 成功編譯, pY = pD + 4

05.

06.

printf("CBaseY* pY = %x\n", (int)pY);

07.

void* pV1 = pY;//成功編譯, pV1 = pY

08.

09.

printf("void* pV1 = %x\n", (int)pV1);

10.

// pD2 = pY, 但是我們預(yù)期 pD2 = pY - 4

11.

12.

CDerived* pD2 =static_cast(pV1);

13.

14.

printf("CDerived* pD2 = %x\n", (int)pD2);

15.

16.

// 系統(tǒng)崩潰

17.

18.

// pD2->bar();

01.

---------------------- 輸出 ---------------------------

02.

03.

CDerived* pD = 392fb8

04.

05.

CBaseY* pY = 392fbc

06.

07.

void* pV1 = 392fbc

08.

09.

CDerived* pD2 = 392fbc

一旦我們已經(jīng)轉(zhuǎn)換指針為void*，我們就不能輕易將其轉(zhuǎn)換回原類。在上面的例子中，從一個(gè)void* 返回CDerived*的唯一方法是將其轉(zhuǎn)換為CBaseY*然后再轉(zhuǎn)換為CDerived*。

但是如果我們不能確定它是CBaseY* 還是 CDerived*，這時(shí)我們不得不用dynamic_cast<> 或typeid[2]。

注釋：

1. dynamic_cast<>，從另一方面來說，可以防止一個(gè)泛型CBaseY* 被轉(zhuǎn)換到CDerived*。

2. dynamic_cast<>需要類成為多態(tài)，即包括“虛”函數(shù)，并因此而不能成為void*。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的php static_castunsigned int,static_cast揭密的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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