C++類型轉換分爲:隱式類型轉換和顯式類型轉換
又稱爲“標準轉換”,包括以下幾種情況:
1) 算術轉換(Arithmetic conversion) : 在混合類型的算術表達式中, 最寬的數據類型成爲目標轉換類型。
double dval = 3.14159;
ival + dval;//ival被提升爲double類型
2)一種類型表達式賦值給另一種類型的對象:目標類型是被賦值對象的類型
ival = dval; // double->int
例外:void指針賦值給其他指定類型指針時,不存在標準轉換,編譯出錯
3)將一個表達式作爲實參傳遞給函數調用,此時形參和實參類型不一致:目標轉換類型爲形參的類型
cout << "The square root of 2 is " << sqrt(2) << endl;
//2被提升爲double類型:2.0
4)從一個函數返回一個表達式,表達式類型與返回類型不一致:目標轉換類型爲函數的返回類型
{
return ival1 - ival2;
//返回值被提升爲double類型
}
被稱爲“強制類型轉換”(cast)
C 風格: (type-id)
C++風格: static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast..
情況1:void指針->其他類型指針
情況2:改變通常的標準轉換
情況3:避免出現可能多種轉換的歧義
它主要有如下幾種用法:
- 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指針或引用)時,由於沒有動態類型檢查,所以是不安全的。
- 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。
- 把void指針轉換成目標類型的指針(不安全!!)
- 把任何類型的表達式轉換成void類型。
簡單的說,當無法使用virtual函數的時候
典型案例:
Wicrosoft公司提供給我們一個類庫,其中提供一個類Employee.以頭文件Eemployee.h和類庫.lib分發給用戶
顯然我們並無法得到類的實現的源代碼
class Employee
{
public:
virtual int salary();
};
class Manager : public Employee
{
public:
int salary();
};
class Programmer : public Employee
{
public:
int salary();
};
我們公司在開發的時候建立有如下類:
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
//do something
}
但是開發到後期,我們希望能增加一個bonus()的成員函數到W$公司提供的類層次中。
假設我們知道源代碼的情況下,很簡單,增加虛函數:
class Employee
{
public:
virtual int salary();
virtual int bonus();
};
class Manager : public Employee
{
public:
int salary();
};
class Programmer : public Employee
{
public:
int salary();
int bonus();
};
//Emplyee.cpp
int Programmer::bonus()
{
//
}
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
//do something
//pe->bonus();
}
但是現在情況是,我們並不能修改源代碼,怎麼辦?dynamic_cast華麗登場了!
在Employee.h中增加bonus()聲明,在另一個地方定義此函數,修改調用函數payroll().重新編譯,ok
class Employee
{
public:
virtual int salary();
};
class Manager : public Employee
{
public:
int salary();
};
class Programmer : public Employee
{
public:
int salary();
int bonus();//直接在這裏擴展
};
//somewhere.cpp
int Programmer::bonus()
{
//define
}
{
public:
void payroll(Employee *pe);
//
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe)
{
Programmer *pm = dynamic_cast<Programmer *>(pe);
//如果pe實際指向一個Programmer對象,dynamic_cast成功,並且開始指向Programmer對象起始處
if(pm)
{
//call Programmer::bonus()
}
//如果pe不是實際指向Programmer對象,dynamic_cast失敗,並且pm = 0
else
{
//use Employee member functions
}
}
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_cast和static_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。
{
public:
int m_iNum;
virtual void foo();
};
class Derived:public Base
{
public:
char *m_szName[100];
};
void func(Base *pb)
{
Derived *pd1 = static_cast<Derived *>(pb);
Derived *pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb);
}
在上面的代碼段中,
如果pb實際指向一個Derived類型的對象,pd1和pd2是一樣的,並且對這兩個指針執行Derived類型的任何操作都是安全的;
如果pb實際指向的是一個Base類型的對象,那麼pd1將是一個指向該對象的指針,對它進行Derived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(即0,因爲dynamic_cast失敗)。
另外要注意:Base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。
{
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;
Derived2 *pd2 = static_cast<Derived2 *>(pd1); //compile error
Derived2 *pd2 = dynamic_cast<Derived2 *>(pd1); //pd2 is NULL
delete pd1;
}
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。
該運算符的用法比較多。
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。
Voiatile和const類試。舉如下一例:
public:
int m_iNum;
}
void foo(){
const B b1;
b1.m_iNum = 100; //comile error
B b2 = const_cast<B>(b1);
b2. m_iNum = 200; //fine
}
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把它轉換成一個常量對象,就可以對它的數據成員任意改變。注意:b1和b2是兩個不同的對象