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一、种类

1. static_cast

static_cast用于相近类型的转换, 比如double, int, char…
不能用于不相关的类型转换.

类似于C语言中的隐式类型转换, 但是static_cast增强了可视性:

int main()
{int a = 10;double b = a;return 0;
}

C++, static_cast:

int main()
{int a = 10;double b = static_cast<double>(a);return 0;
}

如果尝试转换不相关的类型会出错, 比如:

int main()
{int a = 10;int* b = static_cast<int*>(a);return 0;
}

2. reinterpret_cast

reinterpret_cast用于将一种类型转换为另一种不同的类型.

int main()
{int a = 10;int* b = reinterpret_cast<int*>(a);return 0;
}

像int转为int*这种是可以的, 但int转为string这种就不可以了

3. const_cast

const_cast用于删除const变量的const属性, 方便赋值.

int main()
{const int a = 10;int* pa = const_cast<int*>(&a);*pa = 20;cout << a << endl;cout << *pa << endl;return 0;
}

在上述代码中, 按理来说指针pa通过const_cast获得了去掉const属性的a的地址, 那么对pa的修改就是对a的修改, 此时的a应该也会被修改为20, 但运行的结果为:

可能的原因是编译器对于具有const属性的变量具有优化, 在vs2019中是直接去寄存器中取a的值, 所以运行结果为原本的10:

可以使用关键字volatile修饰const变量, 这样就是不允许编译器进行相关的优化, 每次访问a都要从内存中取:

int main()
{volatile const int a = 10;int* pa = const_cast<int*>(&a);*pa = 20;cout << a << endl;cout << *pa << endl;return 0;
}

这样运行结果就能和预期的一样:

4. dynamic_cast

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针/引用.
关于父类和子类之间的转换, 存在两种情况:

• 向上转型: 子转父, 可以理解为切片, 这是天然支持的, 不需要转换, 赋值兼容规则, 支持子类对象/指针/引用转为父类对象/指针/引用
• 向下转型: 父转子, 用dynamic_cast是安全的, 强制转是不安全的, 支持父类指针/引用转为子类指针/引用

注意事项:

• dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
• dynamic_cast在转换时会进行检查, 能成功转换则转换, 不能则返回0

通过一段代码, 查看强制转换和dynamic_cast转换的差异:

class A
{
public:virtual void f(){}
};class B : public A
{};void func(A* a)
{B* b1 = (B*)a;B* b2 = dynamic_cast<B*>(a);cout << "[强制转换]b1:" << b1 << endl;cout << "[dynamic_cast]b2:" << b2 << endl;
}int main()
{A a;B b;func(&a);cout << endl;func(&b);return 0;
}

运行结果:

首先func函数传参就要先进行转换, 但无论是同类型还是子类传参都是可以的, 但在代码中, 强制转换无论是父类指针, 还是向上转型后的父类指针都是可以转换的, 但是此时前者这种情况是不安全的, 如果在子类中存在自己的成员和函数, 那么此时转换后就相当于可以访问这些成员和函数, 而这是不合法的,
如下图, 看到了自己不该看到的东西:

而dynamic_cast不会如此, 你是父类指针, 那就直接转换失败, 而如果你是向上转型后的父类指针, 那是可以转换成功的.

二、RTTI

RTTI: Run-time Type identification的简称, 即: 运行时类型识别.

C++通过以下方式支持RTTI:

• typeid: 可以判断给定的参数是什么类型

int main()
{int a = 10;int* pa = &a;cout << typeid(a).name() << endl;cout << typeid(pa).name() << endl;return 0;
}

运行结果:

• dynamic_cast: 根据类型来判断是否可以转换.
• decltype: 推导出给定变量的类型, 并可以使用该类型进行定义操作

int main()
{int a = 10;decltype(a) b = 20;cout << typeid(b).name() << endl;return 0;
}

运行结果:

推导出了a的类型是int, 并用该类型定义了b.