C/C++的旧式类型转换
在C语言中，类型转换被分为显式和隐式，常见的类型转换如下：
整型之间，int，long long，long，shrot，char等互相转换
整型与浮点数之间，int，long等与float，double之间的转换
- 整型与布尔值，非0为
true，0为false - 指针与布尔值，空指针为
false，非空指针为true - 整型与指针之间
- 不同指针之间
C++后，增加了类的概念，类型就丰富了起来，于是又多出了以下与类相关的转换：
- 内置类型 → 自定义类型，依赖构造函数
- 自定义类型 → 自定义类型，依赖构造函数
- 自定义类型 → 内置类型，依赖操作符重载
前两个是类中常见的，不讲解了，而C++支持通过操作符重载来进行自定义类型 → 内置类型的转换
比如：
class A { public: operator int() { return _a + _b; } operator double() { return _a / _b; } private: int _a = 3; int _b = 5; };
类A支持两种类型的转换：A -> int和A -> double，这是通过操作符重载实现的，operator type就可以完成到type类型的转换。注意的是，类型转换的返回值是固定的，所以operator type左侧不用写函数返回类型。
那么类A就可以完成以下转换：
A aa; int x = aa; double y = aa;
以上所有类型转换，都是旧式的，是基础C语言的显式与隐式的规则，衍生出来的各种类型转换。
C语言风格的类型转换很简洁，但是也有缺点：
- 转换的分类过于笼统，只分显式和隐式
- 隐式转换非常坑，很容易出bug
比如以下代码：
size_t pos = 0; int end = 10; while (end >= pos) { cout << end << endl; end--; }
这个代码，乍一看没问题，输出10 - 0的所有数字，但是其实这是一个死循环代码。
由于pos的类型是无符号整型，当end与pos放在一个表达式中比较，此时end会发生类型转化，从有符号变成无符号，那么end就永远>= 0，陷入死循环了。
这个问题就是隐式类型转换导致的。
C++的现代类型转换
C++提供了四种类型转化，以更加细致安全的方式来区分各种类型转换。
静态类型转换 static_cast
用途：
在类型之间进行安全的转换
格式：
static_cast<type>(expression)
任何能够明确的类型转换都可以使用static_cast（static_cast不能转换掉底层const和volatile），以上说明中，安全的转换不是指编译器帮你确认安全，而是说程序员自己确定了这个转换是安全的之后，再用static_cast。
特点在于：不提供运行时的检查，所以叫静态类型转换
主要在以下几种场合中使用：
- 从
整型到浮点型的转换（原先的隐式转换）：
int x = 10; double y = static_cast<double>(x);
只要是隐式转换可以做到的，都推荐改用static_cast。
- 从
派生类到基类的转换（上行转换）：
class Base { //... }; class Derived : public Base { //... }; int main() { Derived d; Base* b = static_cast<Base*>(&d); return 0; }
- 从
void*到具体类型指针的转换（指针之间的转换）：
void* p = malloc(sizeof(int)); int* x = static_cast<int*>(p);
重新解释转换 reinterpret_cast
用途：
进行不安全的类型转换
格式：
reinterpret_cast<type>(expression)
这是非常激进的指针类型转换，在编译期完成，可以转换任何类型的指针，所以极不安全。
它仅仅重新解释内存中的二进制表示，而不执行任何实际的类型检查，因此非常危险，不建议使用。
- 将一个指针转换为整型：
int x = 1; int p = reinterpret_cast<int>(&x);
- 在不同的指针类型之间进行转换：
int d; double* p = reinterpret_cast<double*>(&d);
常量类型转换 const_cast
用途：
移除或添加对象的
const属性和volatile属性
格式：
const_cast<type>(expression)
- 移除
const属性：
const int x = 10; int* p = const_cast<int*>(&x); *p = 20; // 修改常量对象的值
但是以上代码暗含一个小问题，我们尝试输出一下x和p：
cout << x << endl; cout << *p << endl;
输出结果：
10 20
怎么回事？我们明明通过指针修改了x，为什么x是10，而p是20？
实际上，C++的常量不存储在常量区，而是存储在栈区，而编译器会对const变量优化，把const变量放到寄存器中，后续只要访问变量a，都去寄存器中查找。我们通过指针p修改的变量，其实修改的是栈区中的数据，没有修改寄存器的数据，因此访问a还是从寄存器中读出了10。
为了解决这个问题，可以用volatile关键字修饰const变量，此时就不会把常量存在寄存器中了。
volatile const int x = 10; int* p = const_cast<int*>(&x); *p = 20; cout << x << endl; cout << *p << endl;
此时的输出结果为：
20 20
由于volatile的出现，const的种类也变多了，比如以下代码：
volatile const int x = 10; const int* p = &x;
这是一段错误的代码，&x的类型是volatile const int*，与const int*不同，此时编译器会报错。而const_cast不止可以消除const属性，也可以消除volatile属性。
- 消除
volatile属性
volatile const int x = 10; const int* p = const_cast<const int*>(&x);
动态类型转换 dynamic_cast
用途：
在继承层次结构中进行安全的向下转换，检查转换是否成功。
格式：
dynamic_cast<type>(expression)
相比static_cast，dynamic_cast会在运行时检查类型转换是否合法，具有一定的安全性。由于运行时的检查，所以会额外消耗一些性能。
dynamic_cast常用于基类与派生类之间的转换，分为两种情况：
上行转换：从 派生类指针/引用 向 基类指针/引用 的转换，本质上是赋值兼容，一般来说是安全的
下行转换：从 基类指针/引用 向 派生类指针/引用 的转换，安全性不确定
一般来说，上行转换使用static_cast即可，因为这是一个比较安全的行为。而下行转换用dynamic_cast来检测安全性。
有如下特性：
- 使用
dynamic_cast要求基类中必须有虚函数！- 如果转换成功，
dynamic_cast返回转换后的指针，如果转换失败，dynamic_cast返回空指针。
- 向下转换，并检查转换是否成功：
class Base { virtual void foo() {} }; class Derived : public Base { /* ... */ }; int main() { Base* b = new Base(); Derived* d = new Derived(); Base* p1 = static_cast<Base*>(d);//上行转换 Derived* p2 = dynamic_cast<Derived*>(p1); Derived* p3 = dynamic_cast<Derived*>(b); cout << p2 << endl; cout << p3 << endl; return 0; }
以上代码中，完成了两次下行转换，分别是p1 -> p2和d -> p3的转换。而p1是通过b转化而来的，所以p1是指向派生类的基类指针，而d是指向基类的基类指针。
因此p1转回派生类指针，是合理的，而d转为派生类指针，是危险的，于是dynamic_cast会阻止d转为派生类指针。
输出结果：
0000015220F64100 0000000000000000
