【C++】深究类型转换

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一、类型转换1、C语言中的类型转换2、C++中的类型转换3、C语言类型转换的缺陷4、C++中的四种强制类型转换4.1 static_cast4.2 reinterpret_cast4.3 const_cast4.4 dynamic_cast

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一、类型转换

1、C语言中的类型转换

如果赋值运算符左右两侧类型不同，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，转换的前提是类型之间有一定的关联。

隐式类型转换：编译器自动进行，比如整形家族（int、char、unsigned int）/ 整型和浮点数强制类型转换：我们自己处理，比如整形和指针、指针之间

int main(){int i = 1;// 隐式类型转换double d = i;int* p = &i;// 显示的强制类型转换int address = (int)p;return 0;}

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2、C++中的类型转换

上面举的例子都是内置类型之间，而内置类型和自定义类型之间、自定义类型和自定义类型之间都是可以通过一定的方式互相转换的。

| 内置类型和自定义类型之间：

在前面的学习中我们经常说：单参数构造函数支持隐式类型转换，多参数也可以通过加{}进行隐式类型转换。

class A{public:A(int a):_a1(a),_a2(a){}A(int a1, int a2):_a1(a1),_a2(a2){}private:int _a1;int _a2;};int main(){string s("Are you ok?");//隐式类型转换A a1(1);//借助构造函数完成类型转换A a2({ 1, 2 });return 0;}

C++支持内置类型隐式类型转换为类类型对象，需要有相关内置类型为参数的构造函数构造函数前加explicit就不再支持隐式类型转换（但是还可以强转）

而自定义类型转换为内置类型需要通过下面这个函数：

operator int(){//...}

这个函数没有返回类型，但是有返回值函数前加explicit就不再支持隐式类型转换（但是还可以强转）

class A{public:A(int a):_a1(a),_a2(a){}A(int a1, int a2):_a1(a1),_a2(a2){}operator int(){return _a1 + _a2;}private:int _a1;int _a2;};int main(){string s("Are you ok?");//隐式类型转换A a1(1);//借助构造函数完成类型转换A a2({ 1, 2 });int x = a1;int y = a2;cout << x << endl;cout << y << endl;return 0;}

| 自定义类型和自定义类型之间：

自定义类型之间也可以借助构造函数来完成相互转换。

class A{public:A(int a):_a1(a),_a2(a){}A(int a1, int a2):_a1(a1),_a2(a2){}operator int(){return _a1 + _a2;}int get() const{return _a1 + _a2;}private:int _a1;int _a2;};class B{public:B(int b):_b(b){}B(const A& aa):_b(aa.get()){}private:int _b;};int main(){A aa(1);B bb(2);bb = aa;//这里走了B的拷贝构造return 0;}

例如：我们之前实现的list的迭代器有普通迭代器和const迭代器两种，普通迭代器用普通迭代器接收，const迭代器用const迭代器接收，而库中的list是支持普通迭代器用const迭代器接收的，那我们也可以给自己的list加上这个功能。

增加一个用于类型转换的构造函数：

//...ListIterator(const ListIterator<T, T&, T*>& it):_node(it._node){}//...

注意：这里的参数一定是写死的，不能是const ListIterator<T, Ref, Ptr>& it

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3、C语言类型转换的缺陷

转换的可视性差，所有的转换形式都是以一种相同的形式书写，难以跟踪错误的转换隐式类型转换有些情况下可能会出现问题，比如数据精度丢失显示类型转换将所有情况混在一起，代码不够清晰

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4、C++中的四种强制类型转换

标准C++为了加强类型转换的可视性，引入了下面四种命名的强制类型转换操作符。主要是为了让类型转换有统一的规范，更加严谨。

4.1 static_cast

static_cast用于非多态类型的转换（对应隐式类型转换），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。

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

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4.2 reinterpret_cast

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（对应强制类型转换）。

int main(){double d = 3.14;int a = static_cast<int>(d);cout << a << endl;//这里使用static_cast会报错，应该使用reinterpret_cast    //int *p = static_cast<int*>(a);int* p = reinterpret_cast<int*>(a);cout << p << endl;return 0;}

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4.3 const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性（对应强制类型转换中有风险的去掉const属性），方便赋值。

int main(){const int a = 2;int* p = const_cast<int*>(&a);*p = 3;cout << a << endl;}

使用volatile可以确保编译器不会对这些变量的访问进行优化，从而确保每次访问都能读取到最新的值。

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4.4 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)。

向上转型：子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换，赋值兼容规则)向下转型：父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

注意：

dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回nullptr

class A{public:virtual void f() {}};class B : public A{};void fun(A* pa){// dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回B* pb1 = static_cast<B*>(pa);B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);cout << "pb1:" << pb1 << endl;cout << "pb2:" << pb2 << endl;}int main(){A a;B b;fun(&a);fun(&b);return 0;}

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