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      標準C++的類型轉換符:static

       職業(yè)醬油仔 2013-06-25

      C 風格(C-style)強制轉型如下:

      (T) exdivssion // cast exdivssion to be of type T

      函數(shù)風格(Function-style)強制轉型使用這樣的語法:

      T(exdivssion) // cast exdivssion to be of type T

       

      這兩種形式之間沒有本質上的不同,它純粹就是一個把括號放在哪的問題。我把這兩種形式稱為舊風格(old-style)的強制轉型。

      使用標準C++的類型轉換符:static_cast、dynamic_cast、reinterdivt_cast、和const_cast。

      3.1 static_cast
      用法:static_cast < type-id > ( exdivssion )
      該運算符把exdivssion轉換為type-id類型,但沒有運行時類型檢查來保證轉換的安全性。它主要有如下幾種用法:
      ①用于類層次結構中基類和子類之間指針或引用的轉換。
        進行上行轉換(把子類的指針或引用轉換成基類表示)是安全的;
        進行下行轉換(把基類指針或引用轉換成子類表示)時,由于沒有動態(tài)類型檢查,所以是不安全的。
      ②用于基本數(shù)據類型之間的轉換,如把int轉換成char,把int轉換成enum。這種轉換的安全性也要開發(fā)人員來保證。
      ③把空指針轉換成目標類型的空指針。
      ④把任何類型的表達式轉換成void類型。

      注意:static_cast不能轉換掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned屬性。


      3.2 dynamic_cast
      用法:dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )
      該運算符把exdivssion轉換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指針、類的引用或者void *;
      如果type-id是類指針類型,那么exdivssion也必須是一個指針,如果type-id是一個引用,那么exdivssion也必須是一個引用。

      dynamic_cast主要用于類層次間的上行轉換和下行轉換,還可以用于類之間的交叉轉換。
      在類層次間進行上行轉換時,dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的;
      在進行下行轉換時,dynamic_cast具有類型檢查的功能,比static_cast更安全。
      class B{
      public:
      int m_iNum;
      virtual void foo();
      };

      class D:public B{
      public:
      char *m_szName[100];
      };

      void func(B *pb){
      D *pd1 = static_cast(pb);
      D *pd2 = dynamic_cast(pb);
      }

      在上面的代碼段中,如果pb指向一個D類型的對象,pd1和pd2是一樣的,并且對這兩個指針執(zhí)行D類型的任何操作都是安全的;
      但是,如果pb指向的是一個B類型的對象,那么pd1將是一個指向該對象的指針,對它進行D類型的操作將是不安全的(如訪問m_szName),
      而pd2將是一個空指針。

      另外要注意:B要有虛函數(shù),否則會編譯出錯;static_cast則沒有這個限制。
      這是由于運行時類型檢查需要運行時類型信息,而這個信息存儲在類的虛函數(shù)表(
      關于虛函數(shù)表的概念,詳細可見)中,只有定義了虛函數(shù)的類才有虛函數(shù)表,
      沒有定義虛函數(shù)的類是沒有虛函數(shù)表的。

      另外,dynamic_cast還支持交叉轉換(cross cast)。如下代碼所示。
      class A{
      public:
      int m_iNum;
      virtual void f(){}
      };

      class B:public A{
      };

      class D:public A{
      };

      void foo(){
      B *pb = new B;
      pb->m_iNum = 100;

      D *pd1 = static_cast(pb); //compile error
      D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL
      delete pb;
      }

      在函數(shù)foo中,使用static_cast進行轉換是不被允許的,將在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的,結果是空指針。


      3.3 reindivter_cast
      用法:reindivter_cast (exdivssion)
      type-id必須是一個指針、引用、算術類型、函數(shù)指針或者成員指針。
      它可以把一個指針轉換成一個整數(shù),也可以把一個整數(shù)轉換成一個指針(先把一個指針轉換成一個整數(shù),
      在把該整數(shù)轉換成原類型的指針,還可以得到原先的指針值)。

      該運算符的用法比較多。

      3.4 const_cast
      用法:const_cast (exdivssion)
      該運算符用來修改類型的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外, type_id和exdivssion的類型是一樣的。
      常量指針被轉化成非常量指針,并且仍然指向原來的對象;
      常量引用被轉換成非常量引用,并且仍然指向原來的對象;常量對象被轉換成非常量對象。

      Voiatile和const類試。舉如下一例:
      class B{
      public:
      int m_iNum;
      }
      void foo(){
      const B b1;
      b1.m_iNum = 100; //comile error
      B b2 = const_cast(b1);
      b2. m_iNum = 200; //fine
      }
      上面的代碼編譯時會報錯,因為b1是一個常量對象,不能對它進行改變;
      使用const_cast把它轉換成一個常量對象,就可以對它的數(shù)據成員任意改變。注意:b1和b2是兩個不同的對象。
       

      == ===========================================

      == dynamic_cast .vs. static_cast
      == ===========================================

      class B { ... };
      class D : public B { ... };

      void f(B* pb)
      {

      D* pd1 = dynamic_cast(pb);

      D* pd2 = static_cast(pb);
      }

      If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.

      If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.

      dynamic_cast可用于繼承體系中的向下轉型,即將基類指針轉換為派生類指針,比static_cast更嚴格更安全。dynamic_cast在執(zhí)行效率上比static_cast要差一些,但static_cast在更寬上范圍內可以完成映射,這種不加限制的映射伴隨著不安全性。static_cast覆蓋的變換類型除類層次的靜態(tài)導航以外,還包括無映射變換、窄化變換(這種變換會導致對象切片,丟失信息)、用VOID*的強制變換、隱式類型變換等...


      == ===========================================
      == static_cast .vs. reinterdivt_cast
      == ================================================

      reinterdivt_cast是為了映射到一個完全不同類型的意思,這個關鍵詞在我們需要把類型映射回原有類型時用到它。我們映射到的類型僅僅是為了故弄玄虛和其他目的,這是所有映射中最危險的。(這句話是C++編程思想中的原話)

      static_cast reinterdivt_cast 操作符修改了操作數(shù)類型。它們不是互逆的; static_cast 在編譯時使用類型信息執(zhí)行轉換,在轉換執(zhí)行必要的檢測(諸如指針越界計算, 類型檢查). 其操作數(shù)相對是安全的。另一方面;reinterdivt_cast 僅僅是重新解釋了給出的對象的比特模型而沒有進行二進制轉換, 例子如下:

      int n=9; double d=static_cast < double > (n);

      上面的例子中, 我們將一個變量從 int 轉換到 double。 這些類型的二進制表達式是不同的。 要將整數(shù) 9 轉換到 雙精度整數(shù) 9static_cast 需要正確地為雙精度整數(shù) d 補足比特位。其結果為 9.0。而reinterdivt_cast 的行為卻不同:

      int n=9;

      double d=reinterdivt_cast (n);

      這次, 結果有所不同. 在進行計算以后, d 包含無用值. 這是因為 reinterdivt_cast 僅僅是復制 n 的比特位到 d, 沒有進行必要的分析.

      因此, 你需要謹慎使用 reinterdivt_cast.

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