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类型转换

C语言类型转换

在C语言里面类型转换比较简单，直接 (转换类型) 类型 强转就可以转换

int a = 10;
  //将int类型变量a强转成double类型变量
  double b = (double)a;//在这里并没有改变 a 的类型，只是编译器重新解释 a 的类型

C++类型转换

C++类型转换要求更为严格，总共分为四种类型转换运算符

关键字

功能

const_cast

去常属性

reinterpret_cast

重解释类型转换

static_cast

静态类型转换

dynamic_cast

动态类型转换

统一使用规范：关键字 (expression)

const_cast 去常属性


const_cast<转换类型>(变量);


#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int temp = 49;
  const int * p1 = &temp; //不能通过指针修改指针指向的值 
  int* p2, *p3;
  /***C类型转换***/
  p2 = (int*)p1;  
  *p2 = 10;
  cout << *p2 << endl;
  /***C++类型转换***/
  p3 = const_cast<int*>(p1);  //去常属性
  *p3 = 20;
  cout << *p3 << endl;
  return 0;
}
打印结果
10
20

寄存器骚操作

在去常属性里面还有个有趣的现象

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int const tmp = 100;  //定义常量tmp tmp不能修改
  int const* p = &tmp;  //不能通过指针修改指向的值 
  int* const q = const_cast<int*>(p); //去常属性 可以通过指针修改指向的内容
  *q = 200;
  cout << tmp << " " << *p << " " << *q << endl;  //打印变量的值
  cout << &tmp << endl << p << endl << q << endl; //打印变量地址
  return 0;
}
打印结果
100 200 200
0086F9D0
0086F9D0
0086F9D0

what?什么，地址一样，打印结果不一样，不是应该一样的吗！！！

既然标题是寄存器骚操作，那原因肯定和寄存器有关

这个其实是编译器的一个优化，当定义常量时

int const tmp = 100;  //定义常量tmp tmp不能修改

我们就相当于和编译器约定好了，我们不会去修改tmp的值，这个时候编译器就会做一个优化，将tmp的值，放到寄存器里面，然后读取tmp时直接在寄存器里面读取，加快读取速度。

这个时候我们有去常属性const_cast，动过变量q修改tmp在内存中的值

*q = 200;

在打印结果时，tmp读取的是寄存器的值，p ,q读取的是内存的值

cout << tmp << " " << *p << " " << *q << endl;  //打印变量的值

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5BvhScSY-1624967855258)(D:\微信公众号\Typora\C++\类型转换\寄存器.png)]

关键字volatile

上面这种优化肯定要不得，所以有一个关键字来解决这种不好的优化问题，那就是volatile，英文翻译：易变的; 无定性的;其实就是告诉编译器这个关键字修饰的变量不安全，你要到内存里面去操作，不要优化

volatile int const tmp2 = 100;
volatile int const* pm = &tmp2;   //不能通过指针修改指向的值 
int* const qm = const_cast<int*>(pm); //q本身只读  指向读写 
*qm = 200;
cout << tmp2 << " " << *pm << " " << *qm << endl;
cout << (void*)&tmp2 << endl << (void*)pm << endl << qm << endl;
打印结果：
200 200 200
007CFDDC
007CFDDC
007CFDDC

这样就不会出现地址一样，数值不一样的情况了

reinterpret_cast重解释


reinterpret_cast运算符用于天生危险的类型转换，它不允许删除const，用法和const_cast一样：<reinterpret_cast>(转换类型)


其实和强转并没有什么太大的区别，用个例子来简单说明下

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{   
    int* pi = new int(10);
    //double* pd = pi; int* 不能直接转换成 double* 
    /***C++类型转换***/
    double* pd = reinterpret_cast<double*>(pi);
    /***C类型转换***/
    //double* pd = (double*)pi;
    cout << *pi << " " << *pd << endl;
    //将整型重新解释为指针
    int addr = 0x12345678;   // 78 56 34 12
    char* pc = reinterpret_cast<char*>(&addr);

    for (int i = 0; i<4; ++i) {
        cout << showbase << hex << (int)*(pc + i) << " ";
    }
    return 0;
}
打印结果：
10 -7.84591e+298
0x78 0x56 0x34 0x12

static_cast 静态类型转换

  • 非const转const、void*转指针
//将基本类型转化成void类型指针 
  double num = 12.12;
  void* vp = static_cast<void*>(&num);
  const double* cnum = static_cast<const double*>(vp);
  cout << typeid(*cnum).name() << endl;
  • 多态向上转化，多态向下转化(不安全)

有四个类Base,Parent,Chile,Other，继承关系如下

class Base
{
public:
  virtual void foo(){
    cout << "Base::foo" << endl;
  }
  int m_a{ 5 };
};

class Parent :public Base
{
public:
  void foo(){
    cout << "Parent::foo" << endl;
  }
  int m_b{ 10 };
};

class Child :public Parent
{
public:
  void foo(){
    cout << "Chile::foo" << endl;
  }
};
class Other
{
public:
  void foo(){
    cout << "Other::foo" << endl;
  }
};

向上造型 上行转换 安全

Parent b;
  Base* pa = static_cast<Base*>(&b); //基类指针指向子类对象  向上造型 上行转换 安全 
  pa->foo();  //由多肽性质可知调用的是Parent::foo

向下造型 下行转换 不安全 不允许出现下面情况

Base a;
  Parent* pb = static_cast<Parent*>(&a);//向下造型 下行转换  不安全

dynamic_cast 动态类型转换


  • 用于动态类型转换。只能用于含有虚函数的类，用于类层次间的向上(向上造型不检查)和向下(向下造型借助RTTI检查)转化。
  • 只能转指针或引用
  • 向下转化时，如果是非法的对于指针返回NULL，对于引用抛bad_cast异常

RTTI 运行时类型识别

​​RTTI只能用于包含虚函数的类​​

Parent p;
  Child* pc = static_cast<Child*>(&p);
  cout << "chile:" << pc << endl;
  Child *pcc = dynamic_cast<Child*>(&p);
  cout << "chile:" << pcc << endl;
  //Child &pccc = dynamic_cast<Child&>(&p); 抛出异常