C++简明讲解类型转换的使用与作用

目录
  • 一、C语言中的强制类型转换
  • 二、C语言强制类型转换存在的问题
  • 三、C++ 中的类型转换
  • 四、小结

一、C语言中的强制类型转换

转换的语法如下：

(Type) (Expression)

Type(Expression)

下面看一段C语言中粗暴的类型转换的代码：

#include <stdio.h>
typedef void(PF)(int);
struct Point
{
    int x;
    int y;
};
int main()
{
    int v = 0x12345;
    PF* pf = (PF*)v;
    char c = char(v);
    Point* p = (Point*)v;
    pf(5);
    printf("p->x = %d\n", p->x);
    printf("p->y = %d\n", p->y);
    return 0;
}

在C++的环境下编译后就会发现：

二、C语言强制类型转换存在的问题

过于粗暴

  • 任意类型之间都可以进行转换，编译器很难判断其正确性

难于定位

  • 在源码中无法快速定位所有使用强制类型转换的语句

三、C++ 中的类型转换

C++ 将强制类型转换分为4种不同的类型：

C++强制类型转换

static_cast const_cast
dynamic_cast reinterpret_cast

用法：xxx_cast<Type >( Expression )

static_cast 强制类型转换

  • 用于基本类型间的转换
  • 不能用于基本类型指针间的转换
  • 用于有继承关系类对象之间的转换和类指针之间的转换

const_cast 强制类型转换

  • 用于去除变量的只读属性
  • 强制转换的目标类型必须是指针或引用

reinterpret_cast 强制类型转换

  • 用于指针类型间的强制转换
  • 用于整数和指针类型间的强制转换

dynamic_cast 强制类型转换

  • 用于有继承关系的类指针间的转换
  • 用于有交叉关系的类指针间的转换
  • 具有类型检查的功能
  • 需要虚函数的支持

​​​​​​下面看一段C++类型转换代码：

#include <stdio.h>
void static_cast_demo()
{
    int i = 0x12345;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    c = static_cast<char>(i);
    //pc = static_cast<char*>(pi);
}
void const_cast_demo()
{
    const int& j = 1;
    int& k = const_cast<int&>(j);
    const int x = 2;
    int& y = const_cast<int&>(x);
    //int z = const_cast<int>(x);
    k = 5;
    printf("k = %d\n", k);
    printf("j = %d\n", j);
    y = 8;
    printf("x = %d\n", x);
    printf("y = %d\n", y);
    printf("&x = %p\n", &x);
    printf("&y = %p\n", &y);
}
void reinterpret_cast_demo()
{
    int i = 0;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    pc = reinterpret_cast<char*>(pi);
    pi = reinterpret_cast<int*>(pc);
    pi = reinterpret_cast<int*>(i);
    //c = reinterpret_cast<char>(i);
}
void dynamic_cast_demo()
{
    int i = 0;
    int* pi = &i;
    //char* pc = dynamic_cast<char*>(pi);
}
int main()
{
    static_cast_demo();
    const_cast_demo();
    reinterpret_cast_demo();
    dynamic_cast_demo();
    return 0;
}

下面为输出结果：

注意程序注释的4个地方，都是错误使用了类型转换：

第一个地方：pc = static_cast<char*>(pi) 。错误在于static_cast 不能在基本类型指针之间相互转换。

第二个地方：int z = const_cast<int>(x)。错误在于const_cast强制转换的目标类型必须是指针或引用。

第三个地方：c = reinterpret_cast<char>(i)。错误在于 const_cast用于指针类型间的强制转换，而不能用于基本类型。

第四个地方：char* pc = dynamic_cast<char*>(pi)。错误在于dynamic_cast需要虚函数的支持。

还有一个问题就是 x 和 y 值的问题。x 是一个真正意义上的常量，所以编译期间值确定了就是2，但是编译器要兼容 C语言，所以会给 x 在栈空间分配了4个字节的空间出来，使用 const_cast 作用于它就相当于给这 4个字节空间取了一个别名 y，令 y = 8，就相当于给这 4个字节栈空间中的 int 变量赋了一个值 8。所以打印出来的 x 和 y的地址值是一样的。

四、小结

C 方式的强制类型转换

  • 过于粗暴
  • 潜在的问题不易被发现
  • 不易在代码中定位

新式类型转换以C++ 关键字的方式出现

  • 编译器能够帮助检查潜在的问题
  • 非常方便的在代码中定位
  • 支持动态类型识别( dynamic_cast )

到此这篇关于C++简明讲解类型转换的使用与作用的文章就介绍到这了,更多相关C++ 类型转换内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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