【C++进阶】类型转换

阳光穿透心脏的1/2处 2024-04-20 06:38 48阅读 0赞

> **?C++学习历程：入门**
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#### 目录 ####

*  ? 1. C语言中的类型转换
 *  ?2. 为什么C++需要四种类型转换
 *  ?3. C++强制类型转换
 *   *  ?3.1 static\_cast
     *  ?3.2 reinterpret\_cast
     *  ?3.3 const\_cast
     *  ?3.4 dynamic\_cast
     *  ?3.5 explicit
 *  ?4. RTTI（了解）

## ? 1. C语言中的类型转换 ##

在C语言中，**如果赋值运算符左右两侧类型不同，或者形参与实参类型不匹配，或者返回值类型与接收返回值类型不一致时，就需要发生类型转化**，C语言中总共有两种形式的类型转换：**隐式类型转换和显式类型转换**。

1.  隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败
2.  显式类型转化：需要用户自己处理

void Test ()
    {
        
    	 int i = 1;
    	 // 隐式类型转换
    	 double d = i;
    	 printf("%d, %.2f\n" , i, d);
    	 
    	 int* p = &i;
    	 // 显示的强制类型转换
    	 int address = (int) p;
    	 
    	 printf("%x, %d\n" , p, address);
    }

**缺陷：**

转换的可视性比较差，所有的转换形式都是以一种相同形式书写，难以跟踪错误的转换

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## ?2. 为什么C++需要四种类型转换 ##

C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点的：

1.  隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
2.  显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰

因此C++提出了自己的类型转化风格，注意因为C++要兼容C语言，所以C++中还可以使用C语言的转化风格。

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## ?3. C++强制类型转换 ##

**标准C++为了加强类型转换的可视性，引入了四种命名的强制类型转换操作符：**

*  static\_cast
 *  reinterpret\_cast
 *  const\_cast
 *  dynamic\_cast

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### ?3.1 static\_cast ###

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; 
     }

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### ?3.2 reinterpret\_cast ###

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

typedef void (* FUNC)();
    int DoSomething (int i)
     {
        
    	 cout<<"DoSomething" <<endl;
    	 return 0;
     }
     
    void Test ()
     {
        
    	 //
    	 // reinterpret_cast可以编译器以FUNC的定义方式去看待DoSomething函数
    	 // 所以非常的BUG，下面转换函数指针的代码是不可移植的，所以不建议这样用
    	 // C++不保证所有的函数指针都被一样的使用，所以这样用有时会产生不确定的结果
    	 //
    	 FUNC f = reinterpret_cast< FUNC>(DoSomething );
    	 f();
     }

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### ?3.3 const\_cast ###

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;
     }

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### ?3.4 dynamic\_cast ###

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)

*  向上转型：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)
 *  向下转型：父类对象指针/引用- >子类指针/引用(用dynamic\_cast转型是安全的)

**注意：**

1.  dynamic\_cast只能用于含有虚函数的类
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0

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**

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### ?3.5 explicit ###

explicit关键字阻止经过转换构造函数进行的隐式转换的发生

class A
     {
        
    public :
    	 explicit A (int a)
    	 {
        
    		 cout<<"A(int a)" <<endl;
    	 }
    	 A(const A& a)
    	 {
        
    		 cout<<"A(const A& a)" <<endl;
    	 }
    private :
    	 int _a ;
     };
    int main ()
     {
        
    	 A a1 (1);
    	 
    	 // 隐式转换-> A tmp(1); A a2(tmp);
    	 A a2 = 1;
     }

**此处编译不成功，explicit阻止了隐式转化的发生**

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## ?4. RTTI（了解） ##

**RTTI：Run-time Type identification的简称，即：运行时类型识别。**

C++通过以下方式来支持RTTI：

1.  typeid运算符
2.  dynamic\_cast运算符
3.  decltype

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/m0_60338933?type=blog
[eabca17da9704379a5f15832a495b4cc.jpeg_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/20/ba72e1437bf745c0a60ac309a37bf739.jpeg