static_cast<>揭密(转载)

ゝ一世哀愁。 2021-11-09 13:24 260阅读 0赞

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 
 <table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> static_cast&lt;&gt;揭密 作者：Sam NG 译者：<a href="mailto:zhaotide@vckbase.com" rel="nofollow">小刀人</a> 原文链接：<a href="http://www.codeproject.com/KB/cpp/static_cast.aspx" rel="nofollow">What static_cast&lt;&gt; is actually doing</a> 本文讨论static_cast&lt;&gt; 和 reinterpret_cast&lt;&gt;。 介绍 大多程序员在学C++前都学过C，并且习惯于C风格（类型）转换。当写C++（程序）时，有时候我们在使用static_cast&lt;&gt;和reinterpret_cast&lt;&gt;时可能会有点模糊。在本文中，我将说明static_cast&lt;&gt;实际上做了什么，并且指出一些将会导致错误的情况。 泛型（Generic Types） <pre><code> float f = 12.3;
 float* pf = &amp;f;
 // static cast&lt;&gt;
 // 成功编译, n = 12
 int n = static_cast&lt;int&gt;(f);
 // 错误,指向的类型是无关的（译注：即指针变量pf是float类型，现在要被转换为int类型）
 //int* pn = static_cast&lt;int*&gt;(pf);
 //成功编译
 void* pv = static_cast&lt;void*&gt;(pf);
 //成功编译, 但是 *pn2是无意义的内存（rubbish）
 int* pn2 = static_cast&lt;int*&gt;(pv);
 // reinterpret_cast&lt;&gt;
 //错误,编译器知道你应该调用static_cast&lt;&gt;
 //int i = reinterpret_cast&lt;int&gt;(f);
 //成功编译, 但是 *pn 实际上是无意义的内存,和 *pn2一样
 int* pi = reinterpret_cast&lt;int*&gt;(pf); </code></pre><pre>&nbsp;</pre>简而言之，static_cast&lt;&gt; 将尝试转换，举例来说，如float-到-integer，而reinterpret_cast&lt;&gt;简单改变编译器的意图重新考虑那个对象作为另一类型。 指针类型（Pointer Types） 指针转换有点复杂，我们将在本文的剩余部分使用下面的类： <pre><code>class CBaseX
 {
 public:
 int x;
 CBaseX() { x = 10; }
 void foo() { printf("CBaseX::foo() x=%d\n", x); }
 };
 class CBaseY
 {
 public:
 int y;
 int* py;
 CBaseY() { y = 20; py = &amp;y; }
 void bar() { printf("CBaseY::bar() y=%d, *py=%d\n", y, *py); 
 }
 };
 class CDerived : public CBaseX, public CBaseY
 {
 public:
 int z;
 };
</code></pre> 情况1：两个无关的类之间的转换 <pre><code> // Convert between CBaseX* and CBaseY*
 // CBaseX* 和 CBaseY*之间的转换
 CBaseX* pX = new CBaseX();
 // Error, types pointed to are unrelated
 // 错误， 类型指向是无关的
 // CBaseY* pY1 = static_cast&lt;CBaseY*&gt;(pX);
 // Compile OK, but pY2 is not CBaseX
 // 成功编译, 但是 pY2 不是CBaseX
 CBaseY* pY2 = reinterpret_cast&lt;CBaseY*&gt;(pX);
 // System crash!!
 // 系统崩溃!!
 // pY2-&gt;bar();</code></pre><pre>&nbsp;</pre>正如我们在泛型例子中所认识到的，如果你尝试转换一个对象到另一个无关的类static_cast&lt;&gt;将失败，而reinterpret_cast&lt;&gt;就总是成功“欺骗”编译器：那个对象就是那个无关类。 情况2：转换到相关的类 <pre><code> 1. CDerived* pD = new CDerived();
 2. printf("CDerived* pD = %x\n", (int)pD);
 3. 
 4. // static_cast&lt;&gt; CDerived* -&gt; CBaseY* -&gt; CDerived*
 //成功编译，隐式static_cast&lt;&gt;转换
 5. CBaseY* pY1 = pD;
 6. printf("CBaseY* pY1 = %x\n", (int)pY1);
 // 成功编译, 现在 pD1 = pD
 7. CDerived* pD1 = static_cast&lt;CDerived*&gt;(pY1);
 8. printf("CDerived* pD1 = %x\n", (int)pD1);
 9. 
 10. // reinterpret_cast
 // 成功编译, 但是 pY2 不是 CBaseY*
 11. CBaseY* pY2 = reinterpret_cast&lt;CBaseY*&gt;(pD);
 12. printf("CBaseY* pY2 = %x\n", (int)pY2);
 13. 
 14. // 无关的 static_cast&lt;&gt;
 15. CBaseY* pY3 = new CBaseY();
 16. printf("CBaseY* pY3 = %x\n", (int)pY3);
 // 成功编译,尽管 pY3 只是一个 "新 CBaseY()"
 17. CDerived* pD3 = static_cast&lt;CDerived*&gt;(pY3);
 18. printf("CDerived* pD3 = %x\n", (int)pD3);</code></pre><pre> &nbsp;</pre><pre><code> ---------------------- 输出 ---------------------------
 CDerived* pD = 392fb8
 CBaseY* pY1 = 392fbc
 CDerived* pD1 = 392fb8
 CBaseY* pY2 = 392fb8
 CBaseY* pY3 = 390ff0
 CDerived* pD3 = 390fec
</code></pre><pre> </pre> 注意：在将CDerived*用隐式 static_cast&lt;&gt;转换到CBaseY*（第5行）时，结果是（指向）CDerived*（的指针向后） 偏移了4（个字节）（译注：4为int类型在内存中所占字节数）。为了知道static_cast&lt;&gt; 实际如何，我们不得不要来看一下CDerived的内存布局。 CDerived的内存布局（Memory Layout） <a href="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/Binhua-Liu/WindowsLiveWriter/static_cast_144E9/layout_2.gif" rel="nofollow"><img style="border-bottom:0px;border-left:0px;margin-left:auto;border-top:0px;border-right:0px;" title="layout" alt="layout" src="https://images.cnblogs.com/cnblogs_com/Binhua-Liu/WindowsLiveWriter/static_cast_144E9/layout_thumb.gif" width="355" height="224"></a>&nbsp; 如图所示，CDerived的内存布局包括两个对象，CBaseX 和 CBaseY，编译器也知道这一点。因此，当你将CDerived* 转换到 CBaseY*时，它给指针添加4个字节，同时当你将CBaseY*转换到CDerived*时，它给指针减去4。然而，甚至它即便不是一个CDerived你也可以这样做。 当然，这个问题只在如果你做了多继承时发生。在你将CDerived转换 到 CBaseX时static_cast&lt;&gt; 和 reinterpret_cast&lt;&gt;是没有区别的。 情况3：void*之间的向前和向后转换 因为任何指针可以被转换到void*，而void*可以被向后转换到任何指针（对于static_cast&lt;&gt; 和 reinterpret_cast&lt;&gt;转换都可以这样做），如果没有小心处理的话错误可能发生。 <pre></pre><pre><code> CDerived* pD = new CDerived();
 printf("CDerived* pD = %x\n", (int)pD);
 CBaseY* pY = pD; // 成功编译, pY = pD + 4
 printf("CBaseY* pY = %x\n", (int)pY);
 void* pV1 = pY; //成功编译, pV1 = pY
 printf("void* pV1 = %x\n", (int)pV1);
 // pD2 = pY, 但是我们预期 pD2 = pY - 4
 CDerived* pD2 = static_cast&lt;CDerived*&gt;(pV1);
 printf("CDerived* pD2 = %x\n", (int)pD2);
 // 系统崩溃
 // pD2-&gt;bar();</code></pre> &nbsp;<pre><code> ---------------------- 输出 ---------------------------
 CDerived* pD = 392fb8
 CBaseY* pY = 392fbc
 void* pV1 = 392fbc
 CDerived* pD2 = 392fbc</code></pre><pre> </pre> 一旦我们已经转换指针为void*，我们就不能轻易将其转换回原类。在上面的例子中，从一个void* 返回CDerived*的唯一方法是将其转换为CBaseY*然后再转换为CDerived*。 但是如果我们不能确定它是CBaseY* 还是 CDerived*，这时我们不得不用dynamic_cast&lt;&gt; 或typeid[2]。 注释： 1. dynamic_cast&lt;&gt;，从另一方面来说，可以防止一个泛型CBaseY* 被转换到CDerived*。 2. dynamic_cast&lt;&gt;需要类成为多态，即包括“虚”函数，并因此而不能成为void*。 参考： 1. [MSDN] C++ Language Reference -- Casting 2. Nishant Sivakumar, Casting Basics - Use C++ casts in your VC++.NET programs 3. Juan Soulie, C++ Language Tutorial: Type Casting 原文链接：<a title="http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1651" href="http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1651" rel="nofollow">http://www.vckbase.com/document/viewdoc/?id=1651</a></td> 
 </tr> 
 </tbody> 
 </table></td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

转载于:https://www.cnblogs.com/Binhua-Liu/archive/2010/06/07/1753551.html