一、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。
int i = 1; //隐式类型转换 double d = i; int* p = &i; // 显示的强制类型转换 int ad = (int) p;
缺点:
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。
二、C++的强制类型转换
1、 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。
如下的例子:
double d = 12.34; int a = static_cast<int>(d);
2、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。
即: 它能用于两个不相关的类型进行转换。
例子如下:int 和 int* 是两种不相关的类型,所以a强转成p要用reinterpret_cast。如果使用 static_cast则会报错。
double d = 12.34; int a = static_cast<int>(d); int *p = reinterpret_cast<int*>(a);
3、 const_cast
const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性,方便赋值。
void Test () { const int a = 2; int* p = const_cast< int*>(&a ); *p = 3; cout<< a <<endl; cout<< *p <<endl; }
本来 a 为const类型的变量,无法赋值,但是使用了 const_cast 后就可以对他的值进行改变。那么上面的代码运行结果是什么呢?
通过上面的两张图,我们发现打印出来的结果和监视窗口看到的结果不一样,这是为什么呢?
编译器认为理论上来说const变量不会被修改,只会被读。所以编译器为了不每次都去内存中取const变量,就把它存在了寄存器中,每次读的时候就去寄存器中取。
而*p指向的是内存中的a,内存中的a被修改了。最终打印出来a的值是没有修改之前的。而我们在监视窗口看到的是内存中的 “a”。
如果不想让编译器将const变量加载到寄存器中,使用volatile关键字对const变量进行修饰即可。这时候读取const变量编译器就从内存中进行读取,保持内存的可见性。
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或引用(动态转换)。
注:父类对象无论如何都不允许转换成子类对象。
向上转型:子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换,赋值兼容规则)——切片(继承与多态)。
向下转型:父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)。
注:
1、dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类。
2、dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回空指针。
如果父类的指针(或引用)指向的是一个父类对象,那么将其转换为子类的指针(或引用)是不安全,会存在越界的风险,因为转换后可能会访问子类的资源,而这些资源是父类对象没有的。
如果父类的指针(或引用)指向的是一个子类对象,那么将其转换为子类的指针(或引用)则是安全的。
class A { public: virtual void f() {} int _a = 1; }; class B :public A { public: virtual void f() {} int _b = 2; }; void func(A* pa) { // 如果pa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指向父类,那么不可以转换,转换表达式返回空 B* pb = dynamic_cast<B*>(pa); cout << pa << endl; cout << pb << endl; } int main() { A aa; B bb; func(&aa); cout<<endl; func(&bb); return 0; }
运行结果如下:
因为 func(&aa)中无法强转转换,所以pb返回的就是空指针。