文章目录
- 1、C语言中的类型转换
- 2、为什么C++需要四种类型转换
- 3、C++强制类型转换(重点)
- 3-1、static_cast
- 3-2、reinterpret_cast
- 3-3、const_cast
- 3-4、dynamic_cast
- 4、RTTI(了解)
- 5、常见面试题
- 6、总结
1、C语言中的类型转换
在C语言中,如果赋值运算符左右两侧类型不同,或者形参与实参类型不匹配,或者返回值类型与接收返回值类型不一致时,就需要发生类型转化,C语言中总共有两种形式的类型转换:隐式类型转换和显式类型转换
- 隐式类型转化:编译器在编译阶段自动进行,能转就转,不能转就编译失败
- 显式类型转化:需要用户自己处理
void Test()
{int i = 1;// 隐式类型转换double d = i;//类型相近才能隐式类型转换printf("%d, %.2f\n", i, d);int* p = &i;// 显示的强制类型转换int address = (int)p;printf("%x, %d\n", p, address);
}
缺陷: 转换的可视性比较差,所有的转换形式都是以一种相同形式书写,难以跟踪错误的转换
既然C语言都有类型转换了,C++又出类型转换的语法意义何在呢?
2、为什么C++需要四种类型转换
C风格的转换格式很简单,但是有不少缺点的:
- 隐式类型转化有些情况下可能会出问题:比如截断、提升、数据精度丢失
- 显式类型转换将所有情况混合在一起,代码不够清晰
void insert(size_t pos, char ch)
{// pos是0的时候,死循环int end = _size;//end可以小于0了,但是左边的end是int类型,右边的pos是size类型,发生隐式类型转换,继续死循环//size end = _size;//这个时候end是size_t类型的,值不会小于0,陷入死循环while (end >= pos){// 挪动数据--end;}_str[pos] = ch;
}
因此C++提出了自己的类型转化风格,注意因为C++要兼容C语言,所以C++中还可以使用C语言的转化风格
3、C++强制类型转换(重点)
标准C++为了加强类型转换的可视性,引入了四种命名的强制类型转换操作符:
static_cast
reinterpret_cast
const_cast
dynamic_cast
我们下面一个个讲
3-1、static_cast
static_cast用于非多态类型的转换(静态转换),编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast,但它不能用于两个不相关的类型进行转换
可以理解为C语言的隐式类型转换
//C++ static_cast -- 适用于相似类型转换
double c = static_cast<double>(a);
int main()
{double d = 12.34;int a = static_cast<int>(d);cout<<a<<endl;return 0;
}
3-2、reinterpret_cast
reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释,用于将一种类型转换为另一种不同的类型
可以理解为C语言的显式类型转换
//C++ reinterpret_cast -- 适用于不相关类型之间的转换
int address = reinterpret_cast<int>(p);
int main()
{double d = 12.34;int a = static_cast<int>(d);cout << a << endl;// 这里使用static_cast会报错,应该使用reinterpret_cast//int *p = static_cast<int*>(a);int *p = reinterpret_cast<int*>(a);return 0;
}
3-3、const_cast
const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性,方便赋值
//const_cast用的时候谨慎一点点
void Test ()
{const int a = 10;//a是一个常变量,常变量还是存在栈区的,我们不能直接修改,但是可以间接修改int* p = const_cast<int*>(&a);*p = 100;cout << a << endl;//10 --> a变量前面加volatile关键字,就是100cout << *p << endl;//100
}
3-4、dynamic_cast
上面三个可以认为C语言就有或者能够做到,而C++只是期望规范转换格式
最后的dynamic_cast是C语言做不到的
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或引用(动态转换)
向上转型:子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换,天生就可以,赋值兼容规则)
向下转型:父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)
注意:
1. dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
2. dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回0
以前的写法:
class A
{
public:virtual void f() {}int _a = 0;
};class B : public A
{
public:int _b = 0;
};
void Func(A* ptr)
{// 会成功 —— 但是直接转换是不安全的B* bptr = (B*)ptr;//B* bptr = reinterpret_cast<B*>(ptr);//一样会成功,但是有风险!!!cout << bptr << endl;bptr->_a++;//越界问题bptr->_b++;cout << bptr->_a << endl;cout << bptr->_b << endl;
}
int main()
{A aa;B bb;Func(&aa);Func(&bb);return 0;
}
ptr如果是指向子类对象,那么转回子类对象没问题
ptr如果是指向父类对象,那么转回子类对象是存在越界风险的
dynamic_cast的写法:
class A
{
public:virtual void f() {}int _a = 0;
};
class B : public A
{
public:int _b = 0;
};void Func(A* ptr)
{// C++规范的dynamic_cast是安全的// 如果ptr是指向父类,则转换失败,返回空// 如果ptr是指向子类,则转换成功B* bptr = dynamic_cast<B*>(ptr);cout << bptr << endl;if (bptr){bptr->_a++;bptr->_b++;cout << bptr->_a << endl;cout << bptr->_b << endl;}
}
int main()
{A aa;B bb;Func(&aa);Func(&bb);return 0;
}
注意
强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查,每次使用强制类型转换前,程序员应该仔细考虑是否还有其他不同的方法达到同一目的,如果非强制类型转换不可,则应限制强制转换值的作用域,以减少发生错误的机会。强烈建议:避免使用强制类型转换
4、RTTI(了解)
RTTI:Run-time Type identification的简称,即:运行时类型识别。
C++通过以下方式来支持RTTI:
- typeid运算符
- dynamic_cast运算符
- decltype
5、常见面试题
- C++中的4中类型转化分别是:static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast
- 说说4中类型转化的应用场景
static_cast:非多态类型的转换(静态转换),可以理解为C语言的隐式类型转换
reinterpret_cast:将一种类型转换为另一种不同的类型,可以理解为C语言的强制类型转换
const_cast:删除变量的const属性,让我们方便赋值
dynamic_cast:将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用(动态转换)
6、总结
本章内容也十分简单,4个C++转换类型,前面三个C语言都能够完成,我们以后如果没有强制要求,随意使用,第4个dynamic_cast要掌握,其实也是很简单的,就是不让父转子,然后RTTI就是了解内容,可不深入研究