學(xué)過C++的人都知道,C++是強(qiáng)類型語言,因此變量在使用前就要聲明數(shù)據(jù)類型,不同數(shù)據(jù)類型分配的內(nèi)存空間大小也是不同,在轉(zhuǎn)換類型時(shí)尤其需要注意這個(gè)問題,以防止數(shù)據(jù)丟失或越界溢出。本文將詳細(xì)歸納總結(jié)一下C++的類型轉(zhuǎn)換。
C++從C發(fā)展而來,也繼承兩種C風(fēng)格的轉(zhuǎn)換:隱式轉(zhuǎn)換和顯式轉(zhuǎn)換。
1.隱式轉(zhuǎn)換
隱式轉(zhuǎn)換是指由編譯系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行,不需要人工干預(yù)的類型轉(zhuǎn)換,例如:
1
2
3
|
short a = 2000; int b; b = a; |
隱式轉(zhuǎn)換,也包括構(gòu)造函數(shù)和運(yùn)算符的轉(zhuǎn)換,例如:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
class A {}; class B { public : B (A a) {} }; A a; B b = a; |
2.顯式轉(zhuǎn)換
和隱式轉(zhuǎn)換相反,顯式轉(zhuǎn)換要利用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換運(yùn)算符進(jìn)行轉(zhuǎn)換,例如:
1
2
3
4
|
double x = 10.3; int y; y = int (x); // 函數(shù)式寫法 y = ( int ) x; // C風(fēng)格寫法 |
以上類型轉(zhuǎn)換已經(jīng)滿足了基本類型的轉(zhuǎn)換了。但是如果想轉(zhuǎn)換類和指針,有時(shí)代碼可以編譯,在運(yùn)行過程中會(huì)出錯(cuò)。例如:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
#include <iostream> class CDummy { float i,j; public : CDummy () { i=1; j=1; } }; class CAddition { int x,y; public : CAddition () { x=1; y=1; } int result() { return x+y;} }; int main () { CDummy d; CAddition * padd; padd = (CAddition*) &d; std::cout << padd->result(); return 0; } |
這段代碼會(huì)在運(yùn)行期出錯(cuò),在執(zhí)行padd->result()時(shí)發(fā)生異常,有些編譯器會(huì)異常退出。
傳統(tǒng)明確的類型轉(zhuǎn)換,可以轉(zhuǎn)換成任何其他指針類型任何指針,它們指向的類型無關(guān)。在隨后的調(diào)用成員的結(jié)果,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤或意外的結(jié)果。
C++標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換運(yùn)算符
傳統(tǒng)的類和指針的類型轉(zhuǎn)換方式很不安全,可能會(huì)在運(yùn)行時(shí)異常退出,標(biāo)準(zhǔn)C++ 提供了四個(gè)轉(zhuǎn)換運(yùn)算符:dynamic_cast、reinterpret_cast、static_cast、 const_cast
dynamic_cast <new_type> (expression)
reinterpret_cast <new_type> (expression)
static_cast <new_type> (expression)
const_cast <new_type> (expression)
1.dynamic_cast
dynamic_cast只能用于指針和引用的對象。其目的是確保類型轉(zhuǎn)換的結(jié)果是一個(gè)有效的完成所請求的類的對象,所以當(dāng)我們從一個(gè)類轉(zhuǎn)換到這個(gè)類的父類,dynamic_cast總是可以成功。dynamic_cast可以轉(zhuǎn)換NULL指針為不相關(guān)的類,也可以任何類型的指針為void指針。
1
2
3
4
5
6
7
|
class CBase { }; class CDerived: public CBase { }; CBase b; CDerived d; CBase* pb = dynamic_cast <CBase*>(&d); // 子類轉(zhuǎn)父類,正確 //CDerived* pd = dynamic_cast<CDerived*>(&b); // 父類轉(zhuǎn)子類,錯(cuò)誤 |
當(dāng)新的類型不是被轉(zhuǎn)換的類型的父類,dynamic_cast無法完成指針的轉(zhuǎn)換,返回NULL。當(dāng)dynamic_cast轉(zhuǎn)換引用類型時(shí),遇到失敗會(huì)拋出Bad_cast 異常。
2.static_cast
static_cast可以執(zhí)行相關(guān)的類的指針之間的轉(zhuǎn)換,可以在子類和父類之間相互轉(zhuǎn)換,但父類指針轉(zhuǎn)成子類指針是不安全的。static_cast沒有在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行安全檢查,因此我們要先確保轉(zhuǎn)換是安全的。另一方面,static_cast對比dynamic_cast少了在類型安全檢查的開銷。
1
2
3
4
|
class CBase {}; class CDerived: public CBase {}; CBase * a = new CBase; CDerived * b = static_cast <CDerived*>(a); |
上述代碼是合法的,b指向一個(gè)不完整的對象,可能在運(yùn)行期導(dǎo)致錯(cuò)誤。
static_cast也可以用來執(zhí)行任何其他非指針的轉(zhuǎn)換,如基本類型enum, struct, int, char, float等之間的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換:
1
2
3
|
double d = 3.14159265; int i = static_cast < int >(d); void * p = static_cast < void *>(&i); //任意類型轉(zhuǎn)換成void類型 |
3.reinterpret_cast
reinterpret_cast轉(zhuǎn)換成任何其他指針類型,甚至無關(guān)的類,任何指針類型。操作的結(jié)果是重新解釋類型,但沒有進(jìn)行二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。所有的指針轉(zhuǎn)換是允許的:不管是指針指向的內(nèi)容還是指針本身的類型。
1
2
3
4
|
class A {}; class B {}; A * a = new A; B * b = reinterpret_cast <B*>(a) |
reinterpret_cast還可以用來轉(zhuǎn)換函數(shù)指針類型,例如:
1
2
3
4
5
|
typedef void (*Func)(); // 聲明一種函數(shù)指針定義,返回void Func pFunc; // 定義FuncPtr類型的數(shù)組 //pFunc = &test; // 編譯錯(cuò)誤!類型不匹配 pFunc = reinterpret_cast <Func>(&test); // 編譯成功!轉(zhuǎn)換函數(shù)指針類型 |
4.const_cast
const_cast用于操縱對象的常量性,去掉類型的const或volatile屬性。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
#include <iostream> void print ( char * str){ std::cout << str ; } int main () { const char * c = "hello world" ; print ( const_cast < char *> (c) ); return 0; } |