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【C++】类型转换

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

【C++】类型转换

文章目录
  • C语言的类型转换
  • C++的类型转换
  • static_cast
  • reinterpret_cast
  • const_cast
  • dynamic_cast

C语言的类型转换

C/C++属于强类型语言,即一个类型赋给另一个类型,只有符合规则才能转换过去,比如C++,java,python。与之对应的是弱类型语言比如js,vb,PHP。

在C语言中,如果赋值运算符左右两侧的变量类型不同,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(强制类型转换)。

  1. 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
    只能转换相近类型——意义相似的类型
  2. 显式类型转化:需要用户自己处理
    意义不一样的类型也可以互相赋值。

在赋值时,如果大类型给小类型,会发生截断,小类型给大类型,会发生提升。其本质就是隐式类型转换。

C++的类型转换

C风格的转换格式很简单,但是有不少缺点的:

  1. 隐式类型转化有些情况下可能会出问题:比如数据精度丢失
  2. 显式类型转换将所有情况混合在一起,代码不够清晰

所以C++从语法设计角度应该取消隐式类型转换,但是要向前兼容,就不能取消。
其次,应该规范类型转换的方式,针对不同类型转换进行归类。

标准C++为了加强类型转换的可视性,期望大家类型转换的时候能够规范使用,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
其好处在于使用者一看就知道是什么类型的转换。

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
对应的就是隐式类型转换,需要强转的就不能用它。

使用方法如下:

int main()
{
	double d=3.14;
	int a=static_cast(d);
	cout< 
reinterpret_cast 

(reinterpret有重新解释的意思)
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
与之对应的就是强制类型转换。

int main()
{
	double d = 3.14;
	int a = static_cast(d);
	cout << a << endl;
	int* p = reinterpret_cast(a);
	cout << p << endl;
	return 0
}

比较放荡不羁

const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性,方便赋值
C++const修饰的变量没有存在常量区,还是存在栈上的静态区和数据段。
严格来说不是常量,常变量,是可以修改的。

看下面代码

void Test()
{
	const int a = 2;
	int* p = const_cast(&a);
	*p = 3;
	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

虽然a是用const修饰的变量,但是我们还是可以通过他的地址对他进行修改,我们用a的地址p将a修改为3,然后打印a与*p的值。打印结果如下

*p的值为3表示a被修改了,但是直接打印a的值又显示没有被修改,造成这种现象的原因是与编译器的优化逻辑冲突了,编译器看到a是const的,那在语法上它认为a是不会被改变的,所以每次访问a的时候不会每次都从内存去取a,有时候会直接取到a的常量值就压栈,有时会将其保存到寄存器,导致在虽然a在内存里被修改了,但是编译器并没有从内存中拿a,所以打印的a还是2。

怎么控制这个优化?
加上volatile关键字,告诉编译器这里不需要优化。

所以const_cast的意义在于提醒用户所有用const_cast的地方都要小心!!
提醒用的人注意const属性被去掉以后会被修改,小心跟编译器的优化冲突。

dynamic_cast

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)

现在假设有A,B两个类,B类继承A类:
向上转型:子类对象指针/引用 被转换成 父类指针/引用(不需要转换,并且符合赋值兼容规则,会发生切割/切片,是一种is-a的关系,相当于没有发生转换)
向下转型:父类对象指针/引用 被转换成 子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

父类指针和指针可以向下转型,但是父类对象是不可能允许转成子类对象的,有些类型之间是没有转换的余地可言的)


现在有一个函数中,接收的参数是A*,那么这个参数就有可能是指向父类对象的,也可能是指向子类对象的(这是天然支持的)。
现在的需求是如果pa指向父类对象,那就不处理,如果指向的是子类对象,就转回子类,并且访问子类中的_b成员,这就可以用dynamic_cast进行转换

dynamic_cast的转换规则是:
如果pa指向父类,转换不成功,返回nullptr
如果指向子类,转换成功,返回指针

注意:

  1. dynamic_cast只能用于含有虚函数的父类
  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

如果用static_cast隐式类型转换,pa指向父类还是子类都能转换成功,属于暴力转了

dynamic_cast可以识别这个父类指针是指向父类对象还是指向子类对象,如果指向父类,就不能向下转,指向子类,则可以转

它能够实现这个功能与虚表有关,在虚表存放了有关自己是父类还是子类的信息。

4种转换意义:期望C++的程序员不要再用C的隐式转换和强制类型转换,而全部规范使用,这样项目维护时减少被类型转换的坑。

以上就是本篇的全部内容。

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