C++:18---强制类型转换（static_cast、const_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast）

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董哥的黑板报 2022-04-02 13:37:00 博主文章分类：C++ ©著作权

文章标签 static_cast const_cast dynamic_cast 强制类型转换 文章分类 代码人生

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旧式的强制类型转换
在早期C/C++中，显式地进行强制类型的转换有以下两种形式：

C++的新式强制类型转换
命名的强制类型转换具有如下形式：
cast-name可以是：static_cast、const_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast
type是：转换的目标类型

避免强制类型转换
强制类型转换干扰了正常的类型检查，所以强烈建议程序员避免使用强制类型转换
这个建议对于reinterpret_cast尤其使用，因为此类类型转换总是充满了风险

一、static_cast

功能：用来强迫隐式类型转换，或称为显式的类型转换
static_cast还可以将一个左值转换为右值引用，介绍可以参阅
例如：

将非const对象转换为const对象（但是不能将底层const对象转换为非const对象，这个只有const_cast才能做到）
将int转换为double，反之亦然
也可以将void*指针转换为其他类型指针，将pointer-to-base转换为pointer-to-derived

注意事项：

使用static_cast会去除编译器的警告，但是我们必须自己清楚转换有效，否则转换无效可能会产生未定义的结果

演示案例
我们将一个整型对象转换为double类型
int i = 10, j = 1;

double slope1 = i / j;  //一般的强制类型转换，编译器可能会报出警告
double slope2 = static_cast<double>(j) / j; //显式地强制类型转换，编译器无警告
当我们把较大的算术类型赋值给较小的类型时，一般的强制类型转换编译器会发出警告
但是当我们使用static_cast后，编译器就不会报出警告

演示案例
static_cast对于编译器无法自动执行的类型转换也非常有用
例如我们可以使用static_cast找回存在于void*指针中的值：
double num = 3.14;

void *p = &num; //任何非常量对象的地址都能存入void*

double *dp = static_cast<double*>(p); //将void*转换回初始的指针类型

二、const_cast

功能：用来将对象的常量性移除
注意事项：

只能改变运算对象的底层const
const_cast只能改变表达式的常量属性，而不能改变表达式的数据类型

const_cast常用于有函数重载的上下文，参阅：
三、reinterpret_cast
功能：通常为运算对象的位模式提供较低层次上的重新解释
例如将一个pointer-to-int转换诶一个int
使用reinterpret_cast是非常危险的，我们必须自己编写正确的代码
reinterpret_cast本质上依赖于机器。要向安全地使用reinterpret_cast必须对设计的类型和编译器实现转换的过程都非常了解

演示案例
例如有下面的转换
int *ip;
char *pc = reinterpret_cast<char*>(ip);
我们必须牢记pc所指的真是对象是一个int而不是字符
如果把pc当成普通的字符指针使用那么就会产生未定义的后果。例如：
int *ip;
char *pc = reinterpret_cast<char*>(ip);

//编译器虽然不报错，但是后果未定义
string str(pc);