5.C++里的4种新型类型转换

2018/02/20 23:24
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1首先来回顾C的强制转换

大家都知道,在编译C语言中的强制转换时,编译器不会检查转换是否成功,都会编译正确.

比如:

#include "stdio.h"

struct Position
{
int x;
int y;
};

int main()
{
 int i;
 struct Position *p;

 i=0x123456;

 p=(struct Position *)i;

 printf("px=%d,py=%d\n",p->x,p->y);
}

 输出结果如下图所示:

 

从上图可以看到,只有当运行代码时,才会出现段错误问题.

C代码上千行,若出现这种问题,是非常难找的.

 

2.C++的新型类型转换

所以在C++,便引入了4强制类型转换

2.1 static_cast(静态类型转换)

  • 用于基本数据类型以及对象之间的转换(char,int,const int)
  • 不能用于基本数据类型指针之间的转换(char *,int *)
  • 用于有继承关系类对象指针之间的转换
  • 用于类指针之间的转换

示例-基本数据:

    int i = 0x45;

    char c = 'c';

    c = static_cast<char>(i);    
    //char* pc = static_cast<char*>(&i);   //此行错误,不能用于基本指针之间转换

示例-基本数据与对象转换:

class Test{

public: 
        explicit Test(int i)     //只能显示调用
        {
            cout<<i<<endl; 
        } 
}; 
int main()
{
    Test t = static_cast<Test>(3.55);   //等价于 : Test t(3);
}

示例-有继承关系的类对象指针转换:

class Parent
{
public:
        int mm;
        Parent(int i)
        {
            mm=i;
            cout<<"Parent:"<<i<<endl;     
        } 

    
}; 
 
class Child : public Parent  
{
public:
        int mval; 
        Child(int i):Parent(i)
        {
            mval=i; 
            cout<<"Child:"<<i<<endl;
        } 
};

int main()
{
     Parent *p =new Parent(3);                   //会调用父类构造函数
     Child  *c = static_cast <Child *> (p) ;     //并不会调用子类构造函数,此时的mval成员为随机值
     c->mval=100;
     cout<<"mval:"<<c->mval<<endl;

    cout<<"mm:"<<c->mm<<endl;          //此时的c->mm指向的对象就是p->mm
    c->mm=100;                   //修改c->mm 等价于修改p->mm
    cout<<"mm:"<<p->mm<<endl;


}                   

运行打印:

Parent:3
mval:100
mm:3
mm:100

 

 

 

2.2 const_cast(去常类型转换)

  • 常用于去除const类对象只读属性
  • 且强制转换的类型必须是指针*引用&

示例1:

const int x =1;     //const:定义一个常量x 

const int& j =2;    //const引用:定义一个只读变量j

int& p1= const_cast<int&>(x);   //强制转换int &

int *p2 = const_cast<int*>(&j);  //强制转换int*

//int p3 = const_cast<int>(j);    //此行错误,不能转换普通数据型

p1=3;
*p2=4;

printf("x=%d,   j=%d\n",x,j);
printf("p1=%d  *p2=%d\n",p1,*p2);

输出结果:

x=1   j=4

p1=3  *p2=4

从输出结果,可以看出修改p1,p2,只有j内容变换了,是因为变量jconst引用定义的,所以是个只读变量.

 

示例2-去除const类对象的只读属性

class Test 
{
public:
        int mval; 
        Test():mval(10)
        {
            
        }
}; 

int main()
{
     const Test n1;
     
     //n1.mval = 100;  //error,不能直接修改常量对象的成员
     
     Test *n2 =  const_cast<Test *>(&n1);    //通过指针*转换 
     Test &n3 =  const_cast<Test &>(n1);    //通过引用&转换 
      
     n2->mval = 20;
     
     cout<<n1.mval<<endl;        //打印20
     
     n3.mval = 30;
     
     cout<<n1.mval<<endl;        //打印30
}   

 

 

2.3 dynamic_cast(动态类型转换)

  • 用于有继承关系的类指针(引用)间的转换
  • 用于有交叉关系的类指针(引用)间的转换
  • 具有类型检查的功能,编译时会去检查使用的方法是否正确,转换是否成功只有在程序运行时才能知道
  • 类中必须有虚函数的支持
  • 不能用于基本数据类型指针之间的转换(char *,int *)

-当转换为指针时:

  •  转换成功  : 得到目标类型的指针
  •  转换失败  : 得到一个空指针

-当转换为引用时:

  •  转换成功  : 得到目标类型的引用
  •  转换失败  : 得到一个异常操作信息

 

示例-通过子类指针去指向父类:

#include <iostream>
 
using namespace std;

class Base
{
public:
    Base()
    {
        cout << "Base::Base()" << endl;
    }
    
    virtual ~Base()
    {
        cout << "Base::~Base()" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
};

int main()
{
    Base* p = new Base;                             //初始化父类指针 
    
    Derived* pd = dynamic_cast<Derived*>(p);    //由于父类指针指向的是父类,没有子类虚函数表,所以转换失败 
    cout << "pd = " << pd << endl;              //转换失败,打印 0 

delete p; p
= new Derived; pd = dynamic_cast<Derived*>(p); //由于父类指针指向的是子类,所以有子类虚函数表 cout <<"pd = " << pd <<endl; //转换成功,打印地址值 delete p; return 0; }

 示例-通过多重继承下的类指针转换: 

class BaseA
{
public:
    virtual void funcA()
    {
        cout<<"BaseA: funcA()"<<endl;
    }
    
}; 
class BaseB { public: virtual void funcB() { cout<<"BaseB: funcB()"<<endl; } };
class Derived : public BaseA,public BaseB { };
int main() { Derived d; BaseA *pa=&d; pa->funcA(); //打印 BaseA: funcA() /*通过强制转换执行*/ BaseB *pb=(BaseB *)pa; pb->funcB(); //还是打印 BaseA: funcA(), 因为pb还是指向pa,执行的还是pa的虚函数表 /*通过dynamic_cast执行*/ pb = dynamic_cast<BaseB *>(pa); pb->funcB(); //打印 BaseB: funcB() //编译器会去检测pa所在的地址,发现有多个虚函数表,然后根据 <BaseB *>来修正指针pb return 0; }

  

 

2.4 reinterpret_ cast(解读类型转换)

  • 用于所有指针的强制转换

(解读是指:对要转换的数据进行重新的解读)

例如:

int i = 0;

    char j='c';
int   *p1=reinterpret_cast<int *>(&i);

    char  *p2=reinterpret_cast<char *>(&j);

    //int  p3=reinterpret_cast<int >i;  //此行错误,不能转换普通数据型

 

 

 

    

 

 

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