【C++进阶】类型转换

阳光穿透心脏的1/2处 2024-04-20 06:38 115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 ()
    {

    1. int i = 1;
    2. // 隐式类型转换
    3. double d = i;
    4. printf("%d, %.2f\n" , i, d);
    5. int* p = &i;
    6. // 显示的强制类型转换
    7. int address = (int) p;
    8. 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


?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。


?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

?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

  1. int main()
  2. {
  3. double d = 12.34;
  4. int a = static_cast<int>(d);
  5. cout<<a<<endl;
  6. return 0;
  7. }

?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

  1. typedef void (* FUNC)();
  2. int DoSomething (int i)
  3. {
  4. cout<<"DoSomething" <<endl;
  5. return 0;
  6. }
  7. void Test ()
  8. {
  9. //
  10. // reinterpret_cast可以编译器以FUNC的定义方式去看待DoSomething函数
  11. // 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
  12. // 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
  13. //
  14. FUNC f = reinterpret_cast< FUNC>(DoSomething );
  15. f();
  16. }

?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

  1. void Test ()
  2. {
  3. const int a = 2;
  4. int* p = const_cast< int*>(&a );
  5. *p = 3;
  6. cout<<a <<endl;
  7. }

?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 :

    1. virtual void f(){
    2. }

    };
    class B : public A
    {

    1. };

    void fun (A* pa)
    {

    1. // dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回
    2. B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
    3. B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
    4. cout<<"pb1:" <<pb1<< endl;
    5. cout<<"pb2:" <<pb2<< endl;

    }
    int main ()
    {

    1. A a;
    2. B b;
    3. fun(&a);
    4. fun(&b);
    5. 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


?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

  1. class A
  2. {
  3. public :
  4. explicit A (int a)
  5. {
  6. cout<<"A(int a)" <<endl;
  7. }
  8. A(const A& a)
  9. {
  10. cout<<"A(const A& a)" <<endl;
  11. }
  12. private :
  13. int _a ;
  14. };
  15. int main ()
  16. {
  17. A a1 (1);
  18. // 隐式转换-> A tmp(1); A a2(tmp);
  19. A a2 = 1;
  20. }

此处编译不成功,explicit阻止了隐式转化的发生


?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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