C++类型转换归纳总结
学过C++的人都知道,C++是强类型语言,因此变量在使用前就要声明数据类型,不同数据类型分配的内存空间大小也是不同,在转换类型时尤其需要注意这个问题,以防止数据丢失或越界溢出。本文将详细归纳总结一下C++的类型转换。
C++从C发展而来,也继承两种C风格的转换:隐式转换和显式转换。
1.隐式转换
隐式转换是指由编译系统自动进行,不需要人工干预的类型转换,例如:
shorta=2000; intb; b=a;
隐式转换,也包括构造函数和运算符的转换,例如:
classA{}; classB{ public: B(Aa){} }; Aa; Bb=a;
2.显式转换
和隐式转换相反,显式转换要利用强制类型转换运算符进行转换,例如:
doublex=10.3; inty; y=int(x);//函数式写法 y=(int)x;//C风格写法
以上类型转换已经满足了基本类型的转换了。但是如果想转换类和指针,有时代码可以编译,在运行过程中会出错。例如:
#include<iostream> classCDummy{ floati,j; public: CDummy(){i=1;j=1;} }; classCAddition{ intx,y; public: CAddition(){x=1;y=1;} intresult(){returnx+y;} }; intmain(){ CDummyd; CAddition*padd; padd=(CAddition*)&d; std::cout<<padd->result(); return0; }
这段代码会在运行期出错,在执行padd->result()时发生异常,有些编译器会异常退出。
传统明确的类型转换,可以转换成任何其他指针类型任何指针,它们指向的类型无关。在随后的调用成员的结果,会产生一个运行时错误或意外的结果。
C++标准转换运算符
传统的类和指针的类型转换方式很不安全,可能会在运行时异常退出,标准C++提供了四个转换运算符:dynamic_cast、reinterpret_cast、static_cast、const_cast
dynamic_cast<new_type>(expression)
reinterpret_cast<new_type>(expression)
static_cast<new_type>(expression)
const_cast<new_type>(expression)
1.dynamic_cast
dynamic_cast只能用于指针和引用的对象。其目的是确保类型转换的结果是一个有效的完成所请求的类的对象,所以当我们从一个类转换到这个类的父类,dynamic_cast总是可以成功。dynamic_cast可以转换NULL指针为不相关的类,也可以任何类型的指针为void指针。
classCBase{}; classCDerived:publicCBase{}; CBaseb; CDerivedd; CBase*pb=dynamic_cast<CBase*>(&d);//子类转父类,正确 //CDerived*pd=dynamic_cast<CDerived*>(&b);//父类转子类,错误
当新的类型不是被转换的类型的父类,dynamic_cast无法完成指针的转换,返回NULL。当dynamic_cast转换引用类型时,遇到失败会抛出Bad_cast异常。
2.static_cast
static_cast可以执行相关的类的指针之间的转换,可以在子类和父类之间相互转换,但父类指针转成子类指针是不安全的。static_cast没有在运行时进行安全检查,因此我们要先确保转换是安全的。另一方面,static_cast对比dynamic_cast少了在类型安全检查的开销。
classCBase{}; classCDerived:publicCBase{}; CBase*a=newCBase; CDerived*b=static_cast<CDerived*>(a);
上述代码是合法的,b指向一个不完整的对象,可能在运行期导致错误。
static_cast也可以用来执行任何其他非指针的转换,如基本类型enum,struct,int,char,float等之间的标准转换:
doubled=3.14159265; inti=static_cast<int>(d); void*p=static_cast<void*>(&i);//任意类型转换成void类型
3.reinterpret_cast
reinterpret_cast转换成任何其他指针类型,甚至无关的类,任何指针类型。操作的结果是重新解释类型,但没有进行二进制的转换。所有的指针转换是允许的:不管是指针指向的内容还是指针本身的类型。
classA{}; classB{}; A*a=newA; B*b=reinterpret_cast<B*>(a)
reinterpret_cast还可以用来转换函数指针类型,例如:
typedefvoid(*Func)();//声明一种函数指针定义,返回void FuncpFunc;//定义FuncPtr类型的数组 //pFunc=&test;//编译错误!类型不匹配 pFunc=reinterpret_cast<Func>(&test);//编译成功!转换函数指针类型
4.const_cast
const_cast用于操纵对象的常量性,去掉类型的const或volatile属性。
#include<iostream> voidprint(char*str){ std::cout<<str; } intmain(){ constchar*c="helloworld"; print(const_cast<char*>(c)); return0; }