【C++】C++的类型转换

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。

void Test ()
{
    int i = 1;
    // 隐式类型转换
    double d = i;
    printf("%d, %.2f\n" , i, d);
 
    int* p = &i;
    // 显示的强制类型转换
    int address = (int) p;
 
    printf("%x, %d\n" , p, address);
}

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。

二、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。

三、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 ：

1. static_cast
2. reinterpret_cast
3. const_cast
4. dynamic_cast

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。

int main()
{
    double d = 12.34;
    int a = static_cast<int>(d);
    cout << a << endl;
 
    return 0;
}

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。

int main()
{
    double d = 12.34;
    int a = static_cast<int>(d);
    cout << a << endl;
 
    // 这里使用static_cast会报错，应该使用reinterpret_cast
    //int *p = static_cast<int*>(a);
    int *p = reinterpret_cast<int*>(a);
 
    return 0;
}

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;
}

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）

• 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）
• 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）

注意 ：

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 0。

class A
{
public :
    virtual void f(){}
};
 
class B : public A
{};
 
void fun (A* pa)
{
    // dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回
    B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
    B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
 
    cout<<"pb1:" <<pb1<< endl;
    cout<<"pb2:" <<pb2<< endl;
}
 
int main ()
{
    A a;
    B b;
    fun(&a);
    fun(&b);
    return 0;
}

注意 ： 强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查，每次使用强制类型转换前，程序员应该仔细考虑是否还有其他不同的方法达到同一目的，如果非强制类型转换不可，则应限制强制转换值的作用域，以减少发生错误的机会。

强烈建议 ：避免使用强制类型转换 。

四、RTTI（了解）

RTTI ：Run-time Type identification 的简称，即：运行时类型识别。

C++ 通过以下方式来支持 RTTI：

1. typeid运算符
2. dynamic_cast运算符
3. decltype