一、const_cast
1、常量指针被转化成十分量的指针,并且依然指向原来的对象;
2、常量援用被转换成十分量的援用,并且依然指向原来的对象;
3、const_cast个别用于批改指针。如const char *p模式。
#include<iostream>int main() { // 原始数组 int ary[4] = { 1,2,3,4 }; // 打印数据 for (int i = 0; i < 4; i++) std::cout << ary[i] << "\t"; std::cout << std::endl; // 常量化数组指针 const int*c_ptr = ary; //c_ptr[1] = 233; //error // 通过const_cast<Ty> 去常量 int *ptr = const_cast<int*>(c_ptr); // 批改数据 for (int i = 0; i < 4; i++) ptr[i] += 1; //pass // 打印批改后的数据 for (int i = 0; i < 4; i++) std::cout << ary[i] << "\t"; std::cout << std::endl; return 0;}
out print:
1 2 3 42 3 4 5
留神:对于在定义为常量的参数,应用const_cast可能会有不同的成果.相似代码如下
#include<iostream>int main() { const int c_val = 233; //申明为常量类型 int &use_val = const_cast<int&>(c_val); //应用去const 援用 int *ptr_val = const_cast<int*>(&c_val);//应用去const 指针 use_val = 666; //未定义行为 std::cout << c_val << "\t" << use_val << "\t" << *ptr_val << std::endl; *ptr_val = 110; //未定义行为 std::cout << c_val << "\t" << use_val << "\t" << *ptr_val << std::endl; return 0;}
在 vs2017 下 输入为:
233 666 666233 110 110
未定义行为:C++规范对此类行为没有做出明确规定.同一份代码在应用不同的编译器会有不同的成果.在 vs2017 下, 尽管代码中 c_val , use_val , ptr_val 看到的地址是一样的.然而c_val的值并没有扭转.有可能在某种编译器实现后,这一份代码的c_val 会被扭转.也有可能编译器对这类行为间接 error 或 warning.
二、static_cast
static_cast 作用和C语言格调强制转换的成果根本一样,因为没有运行时类型查看来保障转换的安全性,所以这类型的强制转换和C语言格调的强制转换都有安全隐患。
用于类层次结构中基类(父类)和派生类(子类)之间指针或援用的转换。留神:进行上行转换(把派生类的指针或援用转换成基类示意)是平安的;进行上行转换(把基类指针或援用转换成派生类示意)时,因为没有动静类型查看,所以是不平安的。
用于根本数据类型之间的转换,如把int转换成char,把int转换成enum。这种转换的安全性须要开发者来保护。
static_cast不能转换掉原有类型的const、volatile、或者 __unaligned属性。(前两种能够应用const_cast 来去除)
在c++ primer 中说道:c++ 的任何的隐式转换都是应用 static_cast 来实现。
/* 惯例的应用办法 */float f_pi=3.141592fint i_pi=static_cast<int>(f_pi); /// i_pi 的值为 3/* class 的上下行转换 */class Base{ // something};class Sub:public Base{ // something}// 上行 Sub -> Base//编译通过,平安Sub sub;Base *base_ptr = static_cast<Base*>(&sub); // 上行 Base -> Sub//编译通过,不平安Base base;Sub *sub_ptr = static_cast<Sub*>(&base);
三、 dynamic_cast
dynamic_cast强制转换,应该是这四种中最非凡的一个,因为他波及到面向对象的多态性和程序运行时的状态,也与编译器的属性设置无关.所以不能齐全应用C语言的强制转换代替,它也是最常有用的,最不可短少的一种强制转换.
#include<iostream>using namespace std;class Base{public: Base() {} ~Base() {} void print() { std::cout << "I'm Base" << endl; } virtual void i_am_virtual_foo() {}};class Sub: public Base{public: Sub() {} ~Sub() {} void print() { std::cout << "I'm Sub" << endl; } virtual void i_am_virtual_foo() {}};int main() { cout << "Sub->Base" << endl; Sub * sub = new Sub(); sub->print(); Base* sub2base = dynamic_cast<Base*>(sub); if (sub2base != nullptr) { sub2base->print(); } cout << "<sub->base> sub2base val is: " << sub2base << endl; cout << endl << "Base->Sub" << endl; Base *base = new Base(); base->print(); Sub *base2sub = dynamic_cast<Sub*>(base); if (base2sub != nullptr) { base2sub->print(); } cout <<"<base->sub> base2sub val is: "<< base2sub << endl; delete sub; delete base; return 0;}
vs2017 输入为:
Sub->BaseI'm SubI'm Base<sub->base> sub2base val is: 00B9E080 // 注:这个地址是零碎调配的,每次不肯定一样Base->SubI'm Base<base->sub> base2sub val is: 00000000 // VS2017的C++编译器,对此类谬误的转换赋值为nullptr
从上边的代码和输入后果能够看出:
对于从子类到基类的指针转换 ,dynamic_cast 胜利转换,没有什么运行异样,且达到预期后果
而从基类到子类的转换 , dynamic_cast 在转换时也没有报错,然而输入给 base2sub 是一个 nullptr ,阐明dynami_cast 在程序运行时对类型转换对“运行期类型信息”(Runtime type information,RTTI)进行了查看.
这个查看次要来自虚函数(virtual function) 在C++的面对对象思维中,虚函数起到了很要害的作用,当一个类中领有至多一个虚函数,那么编译器就会构建出一个虚函数表(virtual method table)来批示这些函数的地址,如果继承该类的子类定义并实现了一个同名并具备同样函数签名(function siguature)的办法重写了基类中的办法,那么虚函数表会将该函数指向新的地址。此时多态性就体现进去了:当咱们将基类的指针或援用指向子类的对象的时候,调用办法时,就会顺着虚函数表找到对应子类的办法而非基类的办法。因而留神下代码中 Base 和 Sub 都有申明定义的一个虚函数 ” i_am_virtual_foo” ,我这份代码的 Base 和 Sub 应用 dynami_cast 转换时查看的运行期类型信息,能够说就是这个虚函数
四、reinterpret_cast
reinterpret_cast是强制类型转换符用来解决无关类型转换的,通常为操作数的位模式提供较低层次的从新解释!然而他仅仅是从新解释了给出的对象的比特模型,并没有进行二进制的转换!
他是用在任意的指针之间的转换,援用之间的转换,指针和足够大的int型之间的转换,整数到指针的转换,在在面的文章中将给出.
请看一个简略代码
#include<iostream>#include<cstdint>using namespace std;int main() { int *ptr = new int(233); uint32_t ptr_addr = reinterpret_cast<uint32_t>(ptr); cout << "ptr 的地址: " << hex << ptr << endl << "ptr_addr 的值(hex): " << hex << ptr_addr << endl; delete ptr; return 0;}/*ptr 的地址: 0061E6D8ptr_addr 的值(hex): 0061e6d8*/
上述代码将指针ptr的地址的值转换成了 unsigned int 类型的ptr_addr 的整数值.
提供下IBM C++ 对 reinterpret_cast 举荐应用的中央
A pointer to any integral type large enough to hold it (指针转向足够大的整数类型)
A value of integral or enumeration type to a pointer (从整形或者enum枚举类型转换为指针)
A pointer to a function to a pointer to a function of a different type (从指向函数的指针转向另一个不同类型的指向函数的指针)
A pointer to an object to a pointer to an object of a different type (从一个指向对象的指针转向另一个不同类型的指向对象的指针)
A pointer to a member to a pointer to a member of a different class or type, if the types of the members are both function types or object types (从一个指向成员的指针转向另一个指向类成员的指针!或者是类型,如果类型的成员和函数都是函数类型或者对象类型)
上面这个例子来自 MSDN 的一个哈希函数辅助
// expre_reinterpret_cast_Operator.cpp // compile with: /EHsc #include <iostream> // Returns a hash code based on an address unsigned short Hash(void *p) { unsigned int val = reinterpret_cast<unsigned int>(p); return (unsigned short)(val ^ (val >> 16));}using namespace std;int main() { int a[20]; for (int i = 0; i < 20; i++) cout << Hash(a + i) << endl;}