【C++学习】C++4种类型转换详解

这里写目录标题

- 🚀C语言中的类型转换
- 🚀为什么C++需要四种类型转换
- 🚀C++强制类型转换
- - 🚀static_cast
  - 🚀**reinterpret_cast**
  - 🚀const_cast与volatile
  - 🚀dynamic_cast

🚀C语言中的类型转换

在C语言中，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，C语言中总共有两种形式的类型转换：隐式类型转换和显式类型转换。

隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败
隐式类型转换只有相近类型才可以，比如整型家族里面的。
显式类型转化：需要用户自己处理

int main()
{
	int a = 10;
	char ch = 'A';
	double d = 1.0;
	int* ptr = &a;

	//隐式类型转换
	a = ch;
	a=d;
	//强制类型转换
	a =(int)ptr;


	return 0;
}

缺陷：
转换的可视性比较差，所有的转换形式都是以一种相同形式书写，难以跟踪错误的转换。

🚀为什么C++需要四种类型转换

C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点的：

隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰
因此C++提出了自己的类型转化风格，注意因为C++要兼容C语言，所以C++中还可以使用C语言的转化风格。

🚀C++强制类型转换

标准C++为了加强类型转换的可视性，引入了四种命名的强制类型转换操作符：
static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast

🚀static_cast

static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），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（隐式类型转换）

举个例子：

//static_cast
int main()
{
	char ch = 'A';
	int a = static_cast<int>(ch);
	
	//类型不相近，编译报错
	//int* ptr = static_cast<int*>(ch);

	cout << a << endl;

	return 0;
}

🚀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。(强制类型转换)

举个例子：

int main()
{
	char ch = 'a';
	
	//编译报错：这里是隐式类型转换，应该用static_cast
	//int a = reinterpret_cast<int>(ch);

	//不同类型且不想近
	int* ptr = reinterpret_cast<int*>(&ch);

	cout << *ptr << endl;

	return 0;
}

🚀const_cast与volatile

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值
有了强制类型转换reinterpret_cast，为什么还要增加一个呢？

我们看看下面的代码：
结合后面的调试与运行结果发现（如下图）
理论上a的值应该为3，但是运行结果为2。
原因：
当编译器在知道a是一个const的变量时，会将a存放在寄存器中，需要用的时候直接去寄存器中取，我们在改变a的时候，内存中已经改变为3了，但是寄存器中还是2，监视窗口是在内存中取得。C++为了解决这个问题，所以有了const_cast与volatale。


int main()
{
	//注意：这里的a是常变量,存储在栈区的,是可以被间接修改的
	const int a = 2;
	//不能被修改
	//a++;

	//间接修改
	int* ap = (int*) & a;
	(*ap)++;

	cout << a << endl;
}

在这里插入图片描述

const_cast与volatile 的使用

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

运行结果：
在这里插入图片描述

🚀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0

代码演示：

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);      //接收得是父类得指针
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);     //接受得是子类得指针

	cout << "pb1:" << pb1 << endl;
	cout << "pb2:" << pb2 << endl;
}
int main()
{
	A a;
	B b;
	fun(&a);   //传指向父类指针
	fun(&b);   //传指向子类指针
	return 0;
}