C++ 类型转换详解【建议收藏】

🎈 作者：Linux猿

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这篇文章主要对C++的类型转换作一个总结。

这里顺便提一下C语言的类型转换：

C语言的类型转换比较简单粗暴，分为隐式类型转换和显示类型转换。

隐式类型转换规则：

算数运算式中，低类型转化为高类型；

赋值表达式中，表达式的值转换为左边变量的类型；

函数调用时，实参转换为形参的类型；

函数返回值，return表达式转换为返回值类型；

显示类型转换格式：（type-id）expression

    C风格的类型转换有不少缺点，有的时候C风格的转换时不合适的，因为它可以在任意类型之间转换，比如可以把一个指向const对象的指针转换成指向非const对象的指针，把一个指向基类对象的指针转换成指向一个派生类对象的指针，这两种转换之间的差别是巨大的，但是传统的C语言风格的类型转换没有区分这些。还有一个缺点就是，C风格的转换不容易查找，他由一个括号加上标识符组成，而这样的东西在C++程序里一大堆。所以C++为了克服这些缺点，引进了4中新的类型转换操作符。

1.静态类型转换—static_cast

1.1 格式

static_cast<type-id>（expression）

    static_cast主要用于基本类型之间、基本类型指针和空指针间的转换（不能用于基本类型指针之间的转换），该运算符把expression转换为type-id类型，但是没有运行时类型检查来保证转换的安全性。

1.2 规则

用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换，可以进行上行转换（把子类的指针或引用转换成基类表示）是安全的和下行转换（把基类指针或引用转换成子类表示）式，由于没有动态类型检查，所以是不安全的；
用于基本数据类型之间的转化（编译器隐式执行的类型转换都可以用它来转换），例如：int与char，int 与float等。这种转换的安全性也需要开发人员来保证；
把空指针转换成目标类型的空指针；
把任何类型的表达式转换成void类型；
static_cast不能转换掉expression的const、volitale、或者_unaligned属性；
2. 动态类型转换—dynamic_cast

2.1 格式

dynamic_cast<type-id>(expression)

    dynamic_cast主要用于类层次结构中父类和子类之间指针和引用的转换，由于具有运行时类型检查，因此可以保证下行转换的安全性，安全性是指：转换成功就返回转换后的正确类型指针，如果转换失败，则返回NULL，之所以说static_cast在下行转换时不安全，是因为即使转换失败，它也不返回NULL。

2.2 规则

dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换，还可以用于类之间的交叉转换；
在类层次间进行上行转换时，dynamic_cast和static_cast的效果是一样的；
在进行下行转换时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全；
如果type-id是类指针类型，那么expression也必须是一个指针，如果type-id是一个引用，那么expression也必须是一个引用；
3. 重解释类型转换—reinterpret_cast

3.1 格式

reinterpret_cast<type-id>(expression)

3.2 规则

reinterpret_cast用在任意指针（或引用）类型之间的转换，以及指针与足够大的整数类型之间的转换；从整数类型（包括枚举类型）到指针类型，无视大小。type-id必须是一个指针、引用、算数类型、函数指针或成员指针。它可以把一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针。

4. 常类型转换—const_cast

4.1 格式

const_cast<type-id>(expression)

    用于修改类型的const或volatile属性。除了const或volatile修饰之外，type-id和expression的类型是一样的。使用const_cast 去除const 限定，通常是为了函数能够接受这个实际参数。

4.2 规则

常量指针被转换为非常量的指针，并仍然指向原来的对象；

常量引用被转换为非常量的引用，并仍然指向原来的对象；

const_cast一般用于修改底指针。如const char *p形式；

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main(){
    const int g = 20;
    int &h = const_cast<int &>(g);
    cout<<"h = "<<h<<" &h = "<<&h<<endl;
    h = 10;
    cout<<"h = "<<h<<" &h = "<<&h<<endl;
    cout<<"g = "<<g<<" &g = "<<&g<<endl;
}

输出结果：

虽然能够改变h的值，指针也指向原来的对象，但是两个变量的值不一样。说明C++里const定义的值是不会改变的。IBM的C++指南称“h = 10”为“未定义行为”。所谓未定义，是说这个语句在标准C++中没有明确的规定。

参考文献：

[1] https://blog.csdn.net/qq_26849233/article/details/62218385

[2] https://www.cnblogs.com/TenosDoIt/p/3175217.html

[3] https://www.cnblogs.com/chenyangchun/p/6795923.html

[4] https://blog.csdn.net/QCZTZSWT357/article/details/73350688

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