static_cast与dynamic_cast转换

系统管理员 2022-03-17 02:51 189阅读 0赞

# static\_cast与dynamic\_cast转换 #

## C语言中两种类型转换 ##

隐式转换和显式转换

**隐式转换**：不同数据类型之间赋值和运算，函数调用传递参数，由编译器完成。

char ch;

int i = ch;

**显示转换**：在类型前增加：（Type）变量，对变量进行的转换。用户显式增加。

char \*pc = (char\*)pb;

void \*ps = (void\*)pa;

## C++中类型转换 ##

通过这两种方式，C语言中大部分的类型转换都可以顺利进行。

至于能不能进行转换，转换后的结果如何，编译器不管，需要用户自己去控制。

C++继承了C中的隐式和显式转换的方式。但这种转换并不是安全和严格的，加上C++本身对象模型的复杂性，C++（C++是强类型语言）增加了四个显示转换的关键字：static\_cast，dynamic\_cast，const\_static，reinterpret\_cast。

static\_cast

用于基本的数据类型转换（char，int）及指针之间的转换

test\_enum type = test\_enum\_1;

char a ;

int b = static\_cast<int>(a);

char c = static\_cast<char>(b);

type = static\_cast<test\_enum>(b);

char\* pa = NULL;

int \*pb = (int\*)pa;

//int \*pb = static\_cast<int\*>(pa);        //error

//pa = static\_cast<char\*>(pb)           //error

char \*pc = (char\*)pb;

//char \*pc = static\_cast<char\*>(pb);    //error

void \*p = static\_cast<void\*>(pa);

pb = static\_cast<int\*>(p);

pc = static\_cast<char\*>(p);

类层次中基类与子类成员函数指针的转换

class A

public:

void set()\{\}

\};

class B:public A

public:

void set()\{\}

\};

typedef void (A::\*PS\_MFunc)();      // 指向类A的成员函数指针

PS\_MFunc func = &A::set;

func = static\_cast<PS\_MFunc>(&B::set); // 基类指向子类成员函数指针，必须进行转换

类层次结构中基类与子类指针或引用之间的转换

上行转换：子类指针或引用转换成基类表示——安全；

下行转换：基类指针或引用转换成子类表示——危险（没有动态类型检查）。

class A

\};

class B:public A

\};

class C:public A

\};

class D

\};

A objA;

B objB;

A\* pObjA = new A();

B\* pObjB = new B();

C\* pObjC = new C();

D\* pObjD = new D();

objA = static\_cast<A&>(objB);     //转换为基类引用

objA = static\_cast<A>(objB);

objB = static\_cast<B>(objA);      //error 不能进行转换

pObjA = pObjB;                    //right 基类指针指向子类对象

//objB = objA;                      //error 子类指针指向基类对象

pObjA = static\_cast<A\*>(pObjB);   //right 基类指针指向子类

pObjB = static\_cast<B\*>(pObjA);   //强制转换 OK 基类到子类

//pObjC = static\_cast<C\*>(pObjB);   //error 继承于统一类的派生指针之间转换

//pObjD = static\_cast<D\*>(pObjC);   //error 两个无关联之间转换

dynamic\_cast

继承关系的类指针对象或引用之间转换

class A

\};

class B:public A

\};

class C:public A

\};

class D

\};

A objA;

B objB;

A\* pObjA = new A();

B\* pObjB = new B();

C\* pObjC = new C();

D\* pObjD = new D();

//objA = dynamic\_cast<A>(objB);         //error 非引用

objA = dynamic\_cast<A&>(objB);

//objB = dynamic\_cast<B&>(objA);      //error A 不是多态类型不能转换 若有虚函数则可以进行转换

pObjA = dynamic\_cast<A\*>(pObjB);

//pObjB = dynamic\_cast<B\*>(pObjA);    //error A 继承关系 不是多态类型不能转换

//pObjB = dynamic\_cast<B\*>(pObjC);    //error C 兄弟关系 不是多态类型不能转换

//pObjB = dynamic\_cast<B\*>(pObjD);    //error D 没有关系 不是多态类型不能转换

包含有虚函数之间对象指针的转换

class A

Public:

Virtual ~A()\{\}

\};

class B:public A

\};

class C:public A

\};

class D

Public:

Virtual ~D()\{\}

\};

pObjB = dynamic\_cast<B\*>(pObjA);    // worning 继承关系 父类具有虚函数 多态

pObjB = dynamic\_cast<B\*>(pObjD);    //worning 没有关系 D是多态类型可以转换

//以上结果：pObjB == NULL 此处会发生一个运行时错误

也就是说除了基类指针指向子类对象，可以没有虚函数外，其它要进行dynamic\_cast转换必须具有虚函数才行。

那这是为什么呢？下面继续>

dynam\_cast转换的安全性

dynamic\_cast是动态转换，只有在基类指针转换为子类指针时才有意义。子类指针转换为基类指针本来就是可以的：基类指针指向子类对象OK。

但是基类指针转换为子类指针，并不是每一次都有效：只有基类指针本身指向的是一个派生类的对象，然后将此基类指针转换为对应的派生类指针才是有效的。这种情况在表面上是无法判定的。此时dynamic就发挥了作用。

情况1：static\_cast转换

class A

\};

class B:public A

public:

int m;         //B 成员

\};

A\* pObjA = new A();

B\* pObjB  = NULL;

pObjB = static\_cast<B\*>(pObjA);   //基类指针转化为子类指针 成功转换

pObjB->m = 10;                 //实际中pObj所指向的对象 是A类对象

//上面会发生什么呢，在VC6.0中正常运行。。。？

//如果：

pObjB = dynamic\_cast<B\*>(pObjA); //error 基类A没有虚函数，不构成多态。

情况2：dynamic\_cast转换

class A

public:

virtual ~A()\{\}         //虚函数，多态

\};

class B:public A

public:

int m;

\};

A\* pObjA = new A();

B\* pObjB  = NULL;

pObjB = dynamic\_cast<B\*>(pObjA);  //编译通过

//实际运行结果：pObjB == NULL   // dynamic\_cast保证转换无效，返回NULL

dynamic\_cast转换不成功，则返回0。

4 虚函数对于dynamic\_cast转换的作用

为何使用dynamic\_cast转换类指针时，需要虚函数呢。

Dynamic\_cast转换是在运行时进行转换，运行时转换就需要知道类对象的信息（继承关系等）。

如何在运行时获取到这个信息——虚函数表。

C++对象模型中，对象实例最前面的就是虚函数表指针，通过这个指针可以获取到该类对象的所有虚函数，包括父类的。

因为派生类会继承基类的虚函数表，所以通过这个虚函数表，我们就可以知道该类对象的父类，在转换的时候就可以用来判断对象有无继承关系。所以虚函数对于正确的基类指针转换为子类指针是非常重要的。

static_cast与dynamic_cast转换

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