关于c++:C面试八股文staticcast了解一下

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某日二师兄加入 XXX 科技公司的 C ++ 工程师开发岗位第 20 面：

面试官：C++ 中反对哪些类型转换？

二师兄：C++ 反对 C 格调的类型转换，并在 C ++11 引入新的关键字标准了类型转换。

二师兄：C++11 引入四种新的类型转换，别离是static_cast、dynamic_cast、const_cast、和reinterpret_cast。

二师兄：static_cast用处最宽泛，除了前面三种类型转换外，其余的类型转换都能应用 static_cast 实现。

二师兄：dynamic_cast次要用于运行时的从父类指针向子类指针转换，如果转换不胜利则返回nullptr。

#include <iostream>

struct Base
{virtual void fun() {}};
struct Derived : public Base
{virtual void fun() override {}};

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Base* b1 = new Base;
    Base* b2 = new Derived;
    Derived* d1 = dynamic_cast<Derived*>(b1);    //d1 == nullptr
    Derived* d2 = dynamic_cast<Derived*>(b2);    //d2 != nullptr
}

二师兄：const_cast次要用于去除指针或援用类型的 const 属性。此操作可能会导致未定义的行为，所以须要慎用。

#include <iostream>
void function(const int& val)
{int& v = const_cast<int&>(val);
    v = 42;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int val = 1024;
    function(val);
    std::cout << val << std::endl;    //val == 42
}
//-----------------------------------------------
#include <iostream>
static constexpr int val_static = 1024;
void function(const int& val)
{int& v = const_cast<int&>(val);
    v = 42;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{function(val_static);
    std::cout << val_static << std::endl;
}
// Segmentation fault

二师兄：reinterpret_cast能够将指针或援用转换为任何类型的指针或援用。reinterpret_cast实现依赖于编译器和硬件，可能导致未定义的行为。

#include <iostream>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int i = 42;
    double d = 42.0;
    long* l1 = reinterpret_cast<long*>(&i);
    long* l2 = reinterpret_cast<long*>(&d);
    std::cout << *l1 << std::endl;    //*i1 == 42
    std::cout << *l2 << std::endl;    //*i2 == 4631107791820423168 X86_64 GCC 11.3 
}

面试官：好的。既然曾经有 C 格调的类型转换，C++11 为什么还要引入新的类型转换关键字？

二师兄：次要有三点，更平安、更灵便、可读性更好。

面试官：晓得什么是隐式转换吗？

二师兄：理解一些。隐式转换是指在表达式中主动进行的类型转换。比方 int 和 double 相加，会把 int 先转为double，而后再进行求和。

面试官：隐式转换有哪些劣势和缺点？

二师兄：隐式转换的劣势是代码简洁。然而有很大缺点，有些状况隐式转换的后果和程序员的用意不统一，会导致难以发现的问题。所以在理论我的项目中个别会增加编译选项 -Werror=conversion 来禁止隐式转换。

面试官：那你晓得 explicit 关键字有什么作用吗？

二师兄：也是禁止隐式转换的一个形式：

struct Foo
{Foo(int i):val_(i){}
    int val_;
};
struct Goo
{explicit Goo(int i):val_(i){}
    int val_;
};
void function1(Foo f){}
void function2(Goo g){}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    Foo f = 1024;    // 编译通过，能够把 int 类型转换成 Foo
    Goo g = 1024;   // 编译失败，不能把 int 类型转换成 Goo
    function1(42);  // 编译通过，能够把 int 类型转换成 Foo
    function2(42);  // 编译失败，不能把 int 类型转换成 Goo
}

面试官：如何把一个自定义类型转换成一个 int 类型？

二师兄：须要重载 operator int() 运算符：

#include <iostream>
struct Foo
{Foo(double d):val_(d){}
    double val_;
    explicit operator int(){return static_cast<int>(val_);
    }
};

int main(int argc, char const *argv[])
{Foo f(42.5);
    int i = static_cast<int>(f);
    std::cout << i << std::endl;    //i == 42
}