c++中類型轉換機制

http://blog.csdn.net/tianmo2010/article/details/8706495

類型轉換機制:可以分爲隱式類型轉換和顯示類型轉換,顯示類型轉換也稱爲強制類型轉換(cast),有四種名字命名的強制類型轉換操作符:static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast。

隱式的類型轉換比較常見,在混合的類型表達式中經常發生。最簡單的爲整型提升,對於所有比int小的整型,包括char、signed char、unsigned char、short和unsigned short如果該類型的所有可能值都能包容在int內,它們就會被提升爲int型,否則,將被提升爲unsigned int。在包含short和int類型的表達式中,short轉化爲int,如果int類型足夠表示所有的unsigned short類型,則unsigned short類型被轉化爲int,否則將轉化爲unsigned int。32位的機器上long和int通常用一個字長來表示,因此當表達式中包含unsigned int和兩種類型,其操作數都應轉換爲unsigned long型。


1 static_cast

 

用法:static_cast < type-id > ( expression )

       該運算符把expression轉換爲type-id類型,但沒有運行時類型檢查來保證轉換的安全性。它主要有如下幾種用法:

 

1.用於類層次結構中基類和子類之間指針或引用的轉換。進行上行轉換(把子類的指針或引用轉換成基類表示)是安全的;進行下行轉換(把基類指針或引用轉換成子類表示)時,由於沒有動態類型檢查,所以是不安全的。 

2.用於基本數據類型之間的轉換,如把int轉換成char,把int轉換成enum。這種轉換的安全性也要開發人員來保證。 

3.把空指針轉換成目標類型的空指針。 

4.把任何類型的表達式轉換成void類型。  

注意:static_cast不能轉換掉expressionconstvolitale、或者__unaligned屬性。 

 

3.2 dynamic_cast

 

用法:dynamic_cast < type-id > ( expression )

 

       該運算符把expression轉換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指針、類的引用或者void *;如果type-id是類指針類型,那麼expression也必須是一個指針,如果type-id是一個引用,那麼expression也必須是一個引用。

 

       dynamic_cast主要用於類層次間的上行轉換和下行轉換,還可以用於類之間的交叉轉換。

 

       在類層次間進行上行轉換時,dynamic_caststatic_cast的效果是一樣的;在進行下行轉換時,dynamic_cast具有類型檢查的功能,比static_cast更安全。

 

  1. class B  
  2. {  
  3. public:  
  4.      int m_iNum;  
  5.      virtual void foo();  
  6. };  
  7.    
  8. class D:public B  
  9. {  
  10. public:  
  11.      char *m_szName[100];  
  12. };  
  13.    
  14.    
  15.    
  16. void func(B *pb)  
  17. {  
  18.      D *pd1 = static_cast<D *>(pb);  
  19.      D *pd2 = dynamic_cast<D *>(pb);  
  20. }  

在上面的代碼段中,如果pb指向一個D類型的對象,pd1pd2是一樣的,並且對這兩個指針執行D類型的任何操作都是安全的;但是,如果pb指向的是一個B類型的對象,那麼pd1將是一個指向該對象的指針,對它進行D類型的操作將是不安全的(如訪問m_szName),而pd2將是一個空指針。另外要注意:B要有虛函數,否則會編譯出錯;static_cast則沒有這個限制。這是由於運行時類型檢查需要運行時類型信息,而這個信息存儲在類的虛函數表(關於虛函數表的概念,詳細可見<Inside c++ object model>)中,只有定義了虛函數的類纔有虛函數表,沒有定義虛函數的類是沒有虛函數表的。

 

另外,dynamic_cast還支持交叉轉換(cross cast)。如下代碼所示。

 

  1. class A  
  2. {  
  3. public:  
  4.      int m_iNum;  
  5.      virtual void f(){}  
  6. };  
  7.    
  8. class B:public A  
  9. {  
  10.    
  11. };  
  12.    
  13. class D:public A  
  14. {  
  15.    
  16. };  
  17.    
  18. void foo()  
  19. {  
  20.    
  21.      B *pb = new B;  
  22.    
  23.      pb->m_iNum = 100;  
  24.    
  25.      D *pd1 = static_cast<D *>(pb);    //copile error  
  26.    
  27.      D *pd2 = dynamic_cast<D *>(pb);  //pd2 is NULL  
  28.    
  29.      delete pb;  
  30.    
  31. }  
  32.    
在函數foo中,使用static_cast進行轉換是不被允許的,將在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的,結果是空指針。

  

3.3 reinpreter_cast

 

用法:reinpreter_cast<type-id> (expression)

 

type-id必須是一個指針、引用、算術類型、函數指針或者成員指針。它可以把一個指針轉換成一個整數,也可以把一個整數轉換成一個指針(先把一個指針轉換成一個整數,在把該整數轉換成原類型的指針,還可以得到原先的指針值)。

 

該運算符的用法比較多。 

 

3.4 const_cast 

用法:const_cast<type_id> (expression) 

該運算符用來修改類型的constvolatile屬性。除了const volatile修飾之外, type_idexpression的類型是一樣的。

常量指針被轉化成非常量指針,並且仍然指向原來的對象;常量引用被轉換成非常量引用,並且仍然指向原來的對象;常量對象被轉換成非常量對象。

 

Voiatileconst類試。舉如下一例:

  1. class B  
  2. {  
  3. public:  
  4.      int m_iNum;  
  5. }  
  6.    
  7. void foo()  
  8. {  
  9.      const B b1;  
  10.    
  11.      b1.m_iNum = 100;            //comile error  
  12.    
  13.      B b2 = const_cast<B>(b1);  
  14.    
  15.      b2. m_iNum = 200;           //fine  
  16. }  
  17.    

    上面的代碼編譯時會報錯,因爲b1是一個常量對象,不能對它進行改變;使用const_cast把它轉換成一個非常量對象,就可以對它的數據成員任意改變。注意:b1b2是兩個不同的對象。
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