C++简明讲解类型转换的使用与作用_C/C++

C++简明讲解类型转换的使用与作用

2022-11-13 13:57清风自在流水潺潺 C/C++

类型转换（type cast），是高级语言的一个基本语法。它被实现为一个特殊的运算符，以小括号内加上类型名来表示，接下来让我们一起来详细了解

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：

C++简明讲解类型转换的使用与作用

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：

C++简明讲解类型转换的使用与作用

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。