一、类型转换

1、C语言

• C语言中的类型转换（Type Casting）是一种显式地将一种数据类型的值转换为另一种数据类型的操作。
• 类型转换可以是隐式和显式的。隐式类型转换是编译器自动进行的，而显式类型转换则需要程序员明确指定。显式类型转换也称为强制类型转换（Casting）。
• 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。

2、C++

• C++中提供了多种强制类型转换（显式类型转换）的方式，以适应不同的场景和需求。这些方式包括C风格的类型转换（虽然C++中不推荐使用）、static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast。
• C风格的类型转换使用括号 (type)value 来实现，但这种方式在C++中被认为是不安全的，因为它不会进行类型检查（除了某些基本的检查，如将void*转换为其他指针类型）。因此，C++引入了更安全的类型转换操作符。

3、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。

二、static_cast

1、介绍

• static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），即用于执行基本的、隐式的转换。
• 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。
• 如将int转换为float，将基类指针转换为派生类指针（但要求这种转换是安全的，即基类指针确实指向了一个派生类对象）。如果这种转换是通过构造函数或转换函数定义的，它还可以用于类之间的转换。

2、示例

double a = static_cast<double>(10); // int 转换为 double 
Derived* d = static_cast<Derived*>(basePtr); // 假设 basePtr 指向一个 Derived 对象

三、reinterpret_cast

1、介绍

• reinterpret_cast用于进行各种不安全的转换，如指针类型之间的转换（即使它们之间没有继承关系），或者指针和足够大的整数类型之间的转换。这种转换基本上只是告诉编译器以不同的方式解释内存中的位，而不进行任何类型的检查。
• 由于reinterpret_cast几乎不做任何检查，因此应谨慎使用，以避免类型不匹配或内存对齐问题。

2、示例代码

void test_reinterpret_cast()
{int i = 1;int* p1 = reinterpret_cast<int*>(i);int* p2 = (int*)i;int* intPtr = reinterpret_cast<int*>(0x12345678);cout << p1 << "\n" << p2 << "\n" << i << "\n" << intPtr << endl;
}

3、运行结果

四、const_cast

1、介绍

• const_cast用于去除类型（变量）的const或volatile属性，方便进行赋值操作。

2、示例

int x = 1;
const int* ptr = &x;  
int* nonConstPtr = const_cast<int*>(ptr); // 去除 const 限定符

五、dynamic_cast

1、介绍

• dynamic_cast主要用于安全地将基类指针或引用转换为派生类指针或引用，并在转换失败时返回空指针（对于指针）或抛出异常（对于引用）。
• dynamic_cast只能用于包含虚函数的类之间的转换，因为它依赖于运行时类型信息（RTTI）。

2、示例代码

class Base
{
public:virtual void f(){}int _b = 1;
};class Derive :public Base
{
public:virtual void f(){}int _d = 2;
};void Func(Base* p)
{Derive* d = dynamic_cast<Derive*>(p);if (d){++d->_b;++d->_d;cout << d->_b << "\n" << d->_d << endl << endl;}else{cout << "转化失败" << endl << endl;}
}int main()
{Base b;Derive d;Func(&b);Func(&d);return 0;
}

3、运行结果

六、RTTI

1、介绍

• C++中的 RTTI（Run-Time Type Information，运行时类型信息）是一种机制，允许程序在运行时查询对象的类型信息。
• C++提供了三种 RTTI 机制，分别是dynamic_cast、 typeid和decltype。

2、typeid

（1）介绍

• typeid运算符用于在运行时获取一个表达式的类型信息。它返回一个type_info对象的引用，该对象包含了表达式的类型信息。
• typeid可以用于任何类型的表达式，但只有在表达式的类型在编译时未知时，例如，通过基类指针或引用指向的派生类对象时，它才在运行时查询类型信息。

（2）示例代码

class Base {  
public:  virtual ~Base() {} // 虚析构函数，确保多态  
};  class Derived : public Base 
{};  int main() {  Base* basePtr = new Derived();  std::cout << typeid(*basePtr).name() << std::endl; // 输出 Derived 的类型名（可能是编译器特定的）  delete basePtr;  return 0;  
}

3、decltype

• 参见C++11（一）。

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