一、种类
1. static_cast
static_cast用于相近类型的转换, 比如double, int, char…
不能用于不相关的类型转换.
类似于C语言中的隐式类型转换, 但是static_cast增强了可视性:
int main()
{
int a = 10;
double b = a;
return 0;
}
C++, static_cast:
int main()
{
int a = 10;
double b = static_cast<double>(a);
return 0;
}
如果尝试转换不相关的类型会出错, 比如:
int main()
{
int a = 10;
int* b = static_cast<int*>(a);
return 0;
}
2. reinterpret_cast
reinterpret_cast用于将一种类型转换为另一种不同的类型.
int main()
{
int a = 10;
int* b = reinterpret_cast<int*>(a);
return 0;
}
像int转为int*这种是可以的, 但int转为string这种就不可以了
3. const_cast
const_cast用于删除const变量的const属性, 方便赋值.
int main()
{
const int a = 10;
int* pa = const_cast<int*>(&a);
*pa = 20;
cout << a << endl;
cout << *pa << endl;
return 0;
}
在上述代码中, 按理来说指针pa通过const_cast获得了去掉const属性的a的地址, 那么对pa的修改就是对a的修改, 此时的a应该也会被修改为20, 但运行的结果为:
可能的原因是编译器对于具有const属性的变量具有优化, 在vs2019中是直接去寄存器中取a的值, 所以运行结果为原本的10:
可以使用关键字volatile修饰const变量, 这样就是不允许编译器进行相关的优化, 每次访问a都要从内存中取:
int main()
{
volatile const int a = 10;
int* pa = const_cast<int*>(&a);
*pa = 20;
cout << a << endl;
cout << *pa << endl;
return 0;
}
这样运行结果就能和预期的一样:
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/引用.
关于父类和子类之间的转换, 存在两种情况:
- 向上转型: 子转父, 可以理解为切片, 这是天然支持的, 不需要转换, 赋值兼容规则, 支持子类对象/指针/引用转为父类对象/指针/引用
- 向下转型: 父转子, 用dynamic_cast是安全的, 强制转是不安全的, 支持父类指针/引用转为子类指针/引用
注意事项:
- dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
- dynamic_cast在转换时会进行检查, 能成功转换则转换, 不能则返回0
通过一段代码, 查看强制转换和dynamic_cast转换的差异:
class A
{
public:
virtual void f()
{}
};
class B : public A
{};
void func(A* a)
{
B* b1 = (B*)a;
B* b2 = dynamic_cast<B*>(a);
cout << "[强制转换]b1:" << b1 << endl;
cout << "[dynamic_cast]b2:" << b2 << endl;
}
int main()
{
A a;
B b;
func(&a);
cout << endl;
func(&b);
return 0;
}
运行结果:
首先func函数传参就要先进行转换, 但无论是同类型还是子类传参都是可以的, 但在代码中, 强制转换无论是父类指针, 还是向上转型后的父类指针都是可以转换的, 但是此时前者这种情况是不安全的, 如果在子类中存在自己的成员和函数, 那么此时转换后就相当于可以访问这些成员和函数, 而这是不合法的,
如下图, 看到了自己不该看到的东西:
而dynamic_cast不会如此, 你是父类指针, 那就直接转换失败, 而如果你是向上转型后的父类指针, 那是可以转换成功的.
二、RTTI
RTTI: Run-time Type identification的简称, 即: 运行时类型识别.
C++通过以下方式支持RTTI:
- typeid: 可以判断给定的参数是什么类型
int main()
{
int a = 10;
int* pa = &a;
cout << typeid(a).name() << endl;
cout << typeid(pa).name() << endl;
return 0;
}
运行结果:
- dynamic_cast: 根据类型来判断是否可以转换.
- decltype: 推导出给定变量的类型, 并可以使用该类型进行定义操作
int main()
{
int a = 10;
decltype(a) b = 20;
cout << typeid(b).name() << endl;
return 0;
}
运行结果:
推导出了a的类型是int, 并用该类型定义了b.
