一文带你深入了解C++中的类型转换

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一文带你深入了解C++中的类型转换

~小火苗   2022-12-27 我要评论

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

3.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

int main()
{
	int i = 1;
	// 隐式类型转换(意义相近的类型)
	double d = i;
	printf("%d, %.2f\n", i, d);

	int* p = &i;
	// 显示的强制类型转换(意义不相近的类型,值转换后有意义)
	int address = (int)p;

	printf("%x, %d\n", p, address);

	return 0;
}

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。

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

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); // 意义相近的
	cout << a << endl;

	int* p = &a;
	// 不支持的
	//int address = static_cast<int>(p); // 意义不相近
	return 0;
}

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

int main()
{
	double d = 12.34;
	int a = static_cast<int>(d); // 意义相近
	cout << a << endl;

	int* p = &a;
	// 不支持的
	//int address = static_cast<int>(p);
	int address = reinterpret_cast<int>(p); // 意义不相近
	return 0;
}

const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性,方便赋值

int main()
{
	// const int a = 2;
	volatile const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	//int* p = (int*)&a;

	*p = 3;

	cout << a << endl;  // 2
	cout << *p << endl; // 3


	return 0;
}

dynamic_cast

class A
{
public:
	virtual void f(){}
public:
	int _a = 0;
};

class B : public A
{
public:
	int _b = 1;
};

// A*指针pa有可能指向父类,有可能指向子类
void fun(A* pa)
{
	// 如果pa是指向子类,那么可以转换,转换表达式返回正确的地址
	// 如果pa是指向父类,那么不能转换,转换表达式返回nullptr
	B* pb = dynamic_cast<B*>(pa); // 安全的
	//B* pb = (B*)pa;             // 不安全
	if (pb)
	{
		cout << "转换成功" << endl;
		pb->_a++;
		pb->_b++;
		cout << pb->_a << ":" << pb->_b << endl;
	}
	else
	{
		cout << "转换失败" << endl;
		pa->_a++;
		cout << pa->_a << endl;
	}
}
// A 是父类   B是子类
int main()
{
	// 父类对象无论如何都是不允许转换成子类对象的
	// A aa;
	// B bb = dynamic_cast<B>(aa); // 不支持
	// B bb = (B)aa;               // 不支持

	A aa;
	B bb;
	A* pa = &bb;

	B* pb = dynamic_cast<B*>(pa);

	//fun(nullptr);
	return 0;
}

class A1
{
public:
	virtual void f(){}
public:
	int _a1 = 0;
};

class A2
{
public:
	virtual void f(){}
public:
	int _a2 = 0;
};

class B : public A1, public A2
{
public:
	int _b = 1;
};

int main()
{
	B bb;
	A1* ptr1 = &bb;
	A2* ptr2 = &bb;
	cout << ptr1 << endl;
	cout << ptr2 << endl << endl;

	
	B* pb1 = (B*)ptr1;
	B* pb2 = (B*)ptr2;
	cout << pb1 << endl;
	cout << pb2 << endl << endl;

	B* pb3 = dynamic_cast<B*>(ptr1);
	B* pb4 = dynamic_cast<B*>(ptr2);
	cout << pb3 << endl;
	cout << pb4 << endl << endl;

	return 0;
}

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