jinchanchanwaji 发表于 2025-5-26 10:34:17

听说了吗,C++引入了四种强制类型转换

转载自:CSDN _小羊_
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;

}

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

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

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;

}


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;

}

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。


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;

}

dynamic_cast 作用于普通指针或引用,用于将基类指针(或引用)转换为派生类指针(或引用) 。

另外还有 dynamic_pointer_cast,专门用于智能指针的类型转换 ,将一个基类智能指针转换为派生类智能指针 。

二者都在运行时进行类型检查以确保转换安全性。

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