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1、【 C+专题】 static_cast, dynamic_cast, const_cast 探讨 首先回顾一下 C+类型转换： C+类型转换分为：隐式类型转换和显式类型转换 第 1 部分 . 隐式类型转换 又称为 “标准转换 ”，包括以下几种情况： 1) 算术转换 (Arithmetic conversion) : 在混合类型的 算术表达式 中 , 最宽的数据类型成为目标转换类型。 int ival = 3; double dval = 3.14159; ival + dval;/ival 被提升为 double 类型 2)一种类型表达式赋值给另一种类型的对象：目标类型是被赋值对象的类型 in
2、t *pi = 0; / 0 被转化为 int *类型 ival = dval; / double-int 例外： void 指针赋值给其他指定类型指针时，不存在标准转换，编译出错 3)将一个表达式作为实参传递给函数调用，此时形参和实参类型不一致：目标转换类型为形参的类型 extern double sqrt(double); cout ( expression ) 说明：该运算符把 expression 转换为 type-id 类型，但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。 来源：为什么需要 static_cast 强制转换？ 情况 1： void 指针 -其他类型指针 情况 2：改变通常的
3、标准转换 情况 3：避免出现可能多种转换的歧义 它主要有如下几种用法： 用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。进行上行转换（把子类的指针或引用转换成基类表示）是安全的；进行下行转换（ 把基类指针或引用转换成子类指针或引用 ）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的。 用于基本数据类型之间的转换，如把 int 转换成 char， 把 int 转换成 enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。 把 void 指针转换成目标类型的指针 (不安全 !) 把任何类型的表达式转换成 void 类型。 注意： static_cast 不能转换掉 expression 的 const、 voli
4、tale、或者 _unaligned 属性。 dynamic_cast 用法： dynamic_cast ( expression ) 说明：该运算符把 expression 转换成 type-id 类型的对象。 Type-id 必须是类的指针、类的引用或者 void *；如果 type-id 是类指针类型，那么 expression 也必须是一个指针，如果 type-id是一个引用，那么 expression 也必须是一个引用。 来源：为什么需要 dynamic_cast 强制转换？ 简单的说，当无法使用 virtual 函数的时候 典型案例： Wicrosoft 公司提供给我们一个类库，其
5、中提供一个类 Employee.以头文件 Eemployee.h 和类库 .lib 分发给用户 显然我们并无法得到类的实现的源代码 /Emplyee.h class Employee public: virtual int salary(); ; class Manager : public Employee public: int salary(); ; class Programmer : public Employee public: int salary(); ; 我们公司在开发的时候建立有如下类 : class MyCompany public: void payroll(Emplo
6、yee *pe); / ; void MyCompany:payroll(Employee *pe) /do something 但是开发到后期，我们希望能增加一个 bonus()的成员函数到 W$公司提供的类层次中。 假设我们知道源代码的情况下，很简单，增加虚函数： /Emplyee.h class Employee public: virtual int salary(); virtual int bonus(); ; class Manager : public Employee public: int salary(); ; class Programmer : public Empl
7、oyee public: int salary(); int bonus(); ; /Emplyee.cpp int Programmer:bonus() / payroll()通过多态来调用 bonus() class MyCompany public: void payroll(Employee *pe); / ; void MyCompany:payroll(Employee *pe) /do something /pe-bonus(); 但是现在情况是，我们并不能修改源代码，怎么办？ dynamic_cast 华丽登场了！ 在 Employee.h 中增加 bonus()声明，在另一个
8、地方定义此函数，修改调用函数 payroll().重新编译， ok /Emplyee.h class Employee public: virtual int salary(); ; class Manager : public Employee public: int salary(); ; class Programmer : public Employee public: int salary(); int bonus();/直接在这里扩展 ; /somewhere.cpp int Programmer:bonus() /define class MyCompany public: vo
9、id payroll(Employee *pe); / ; void MyCompany:payroll(Employee *pe) Programmer *pm = dynamic_cast(pe); /如果 pe实际指向一个 Programmer 对象 ,dynamic_cast 成功，并且开始指向 Programmer 对象起始处 if(pm) /call Programmer:bonus() /如果 pe 不是实际指向 Programmer 对象， dynamic_cast 失败，并且 pm = 0 else /use Employee member functions dynamic
10、_cast 主要用于类层次间的上行转换和下行转换，还可以用于类之间的交叉转换。 在类层次间进行上行转换时， dynamic_cast 和 static_cast 的效果是一样的；在进行 下行转换时， dynamic_cast 具有类型检查的功能，比 static_cast 更安全。 class Base public: int m_iNum; virtual void foo(); ; class Derived:public Base public: char *m_szName100; ; void func(Base *pb) Derived *pd1 = static_cast(pb)
11、; Derived *pd2 = dynamic_cast(pb); 在上面的代码段中， 如果 pb 实际指向一个 Derived 类型的对象， pd1 和 pd2 是一样的，并 且对这两个指针执行Derived 类型的任何操作都是安全的； 如果 pb 实际指向的是一个 Base 类型的对象，那么 pd1 将是一个指向该对象的指针，对它进行 Derived 类型的操作将是不安全的（如访问 m_szName），而 pd2 将是一个空指针 (即 0，因为 dynamic_cast 失败 )。 另外要注意： Base 要有虚函数，否则会编译出错； static_cast 则没有这个限制。这是由于运行
12、时类型检查需要运行时类型信息，而这个信息存储在类的虚函数表（关于虚函数表的概念，详细可见 ）中，只有定义了虚函数的类才有虚函数表，没有定义虚函数的类是没有虚函数表的。 另外， dynamic_cast 还支持交叉转换（ cross cast）。如下代码所示。 class Base public: int m_iNum; virtual void f() ; class Derived1 : public Base ; class Derived2 : public Base ; void foo() derived1 *pd1 = new Drived1; pd1-m_iNum = 100;
13、Derived2 *pd2 = static_cast(pd1); /compile error Derived2 *pd2 = dynamic_cast(pd1); /pd2 is NULL delete pd1; 在函数 foo 中，使用 static_cast 进行转换是不被允许的，将在编译时出错；而使用 dynamic_cast 的转换则是允许的，结 果是空指针。 reinpreter_cast 用法： reinpreter_cast (expression) 说明： type-id 必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。它可以把一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数
14、转换成一个指针（先把一个指针转换成一个整数，在把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值）。 该运算符的用法比较多。 const_cast 用法： const_cast (expression) 说明：该运算符用来修改类型的 const 或 volatile 属性。除了 const 或 volatile 修饰之外， type_id 和 expression 的类型是一样的。 常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；常量对象被转换成非常量对象。 Voiatile 和 const 类试。举如下一例： class B public: int m_iNum; void foo() const B b1; b1.m_iNum = 100; /comile error B b2 = const_cast(b1); b2. m_iNum = 200; /fine 上面的代码编译时会报错，因为 b1 是一个常量对象，不能对它进行改变；使用 const_cast 把它转换成一个常量对象，就可以对它的数据成员任意改变。注意： b1 和 b2 是两个不同的对象。
