【More Effective C++ 条款2】最好使用C++转型操作符
C的转型方式存在以下两个缺点:
1)几乎允许你将任何类型转化为任何类型,不能精确的指明转型意图,这样很不安全
如将一个pointer-to-base-class-object转型为一个pointer-to-derived-class-object(改变一个对象的类型)和将一个pointer-to-const-object转型为一个pointer-to-non-const-object(改变对象的常量性),在旧式C语法中并不区分。
2)其语法结构难以辨识,容易被混淆
旧式C转型方式的语法为(type)expression,由一对小括号加上一个对象名称组成,而这种语法结构在C++的任何地方都有可能使用,这就无法很直观地判断出是否是转型操作。
为了解决C旧式转型的缺点,C++引用了4个新的转型操作符
1)static_cast
static_cast基本上拥有和C旧式转型相同的威力与意义
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
//计算两个int型数相除,结果为double型
int first_num=1;
int second_num=2;
double ans1 = (double)first_num/second_num;//旧式C语法
double ans2 = static_cast<double>(first_num)/second_num;//新式C++转型符
cout<<ans1<<endl;//0.5
cout<<ans2<<endl;//0.5
}
但是static_cast不能移除表达式的常量性,因为有一个专门的转型操作符const_cast来处理这种情况
2)const_cast
const_cast用来移除表达式中的常量性或者变易性,也仅仅只有这个功能
只能是const_cast<对象的引用或对象的指针>的形式,不能是const_cast<对象>的形式
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
int num=10;
const int *cpNum=#
//int *p1=cpNum; //error:cannot convert from 'const int *' to 'int *'
int *p2=(int*)cpNum; //旧式C
int *p3=const_cast<int*>(cpNum); //新式C++const_cast移除常量性 cout<<*p2<<endl;//10
cout<<*p3<<endl;//10
}
const_cast最常见的用途就是将某个对象的常量性去除掉
3)dynamic_cast
用来执行继承体系中安全的向下转型或跨系转型动作,dynamic_cast支持RTTI运行时类型检查
比如将指向基类对象的指针或引用转型为子类对象的指针或引用,并且可以得知转型是否成功,如果转型失败会以一个空指针(转型对象为指针)或异常(转型对象为引用)
需要注意的是,dynamic_cast无法应用在缺乏虚函数的类上,理由如下:
dynamic_cast的转换是在运行时进行转换,运行时转换就需要知道类对象的信息(继承关系等),而要获得这些信息,就需要通过虚函数表,在C++对象模型中对象实例最前面的就是虚函数指针,通过虚函数表指针可以获取到该类对象的所有虚函数,包括父类的,因为派生类会继承基类的虚函数表,所以通过这个虚函数表,我们就可以知道该类对象的父类,在转换的时候就可以判断对象有无继承关系
另外,dynamic_cast支持交叉转换,基类A有两个直接派生类B和C,那么将B类对象指针/引用转换为C类对象指针/引用的转换称之为交叉转换
class Base
{
virtual void fun()
{
cout << "Base" << endl;
}
}; class Derived :Base
{
virtual void fun()
{
cout << "Derived" << endl;
}
}; Base* bbb = new Base();
Derived* aaa = dynamic_cast<Derived*> (bbb);
Derived& ccc = dynamic_cast<Derived&> (*bbb);
如果你需要转换一个不涉及继承体制的请使用:static_cast,dynamic_cast仅仅适用于那种”所指对象至少有一个虚函数“的指针身上。
4)reinterpret_cast
最常用的用途是转换“函数指针”,但是函数指针的转型动作,并不具备移植性,某些情况下函数指针转型会导致不正确的结果,所以我们应该尽量避免将函数指针转型
typedef void (*FuncPtr)() //FuncPtr是个指针,指向某个函数,后者无需任何自变量,返回值为void
FuncPtr funcPtrArray[10] //funcPtrArray是个数组,内含10个FuncPtr
假设现在有某种原有,需要将一个返回值为int类型的函数放入funcPtrArray
int dosomething()
将int类型函数指针放入int类型函数指针数组,如果没有转型的话,是不可能做到这一点的
funcPtrArray[0]=&dosomething //错误,类型不符合
使用reinterpret_cast,可以强迫编译器了解你的意图
funcPtrArray[0]=reinterpret_cast<FuncPtr>(&dosomething) //正确,将int类型函数指针转换为void类型
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