首先回顧一下C++類型轉換:
C++類型轉換分為:隐式類型轉換和顯式類型轉換
第1部分. 隐式類型轉換
又稱為“标準轉換”,包括以下幾種情況:
1) 算術轉換(Arithmetic conversion) : 在混合類型的算術表達式中, 最寬的資料類型成為目标轉換類型。
int ival = 3 ;
double dval = 3.14159 ;
ival + dval; // ival被提升為double類型
2)一種類型表達式指派給另一種類型的對象:目标類型是被指派對象的類型

int * pi = 0 ; // 0被轉化為int *類型

ival = dval; // double->int

例外:void指針指派給其他指定類型指針時,不存在标準轉換,編譯出錯
3)将一個表達式作為實參傳遞給函數調用,此時形參和實參類型不一緻:目标轉換類型為形參的類型
extern double sqrt( double );
cout << " The square root of 2 is " << sqrt( 2 ) << endl;
// 2被提升為double類型:2.0
4)從一個函數傳回一個表達式,表達式類型與傳回類型不一緻:目标轉換類型為函數的傳回類型
double difference( int ival1, int ival2)
{
return ival1 - ival2;
// 傳回值被提升為double類型
}
第2部分. 顯式類型轉換
被稱為“強制類型轉換”(cast)
C 風格: (type-id)
C++風格: static_cast、 dynamic_cast、 reinterpret_cast、和 const_cast..
關于強制類型轉換的問題,很多書都讨論過,寫的最詳細的是C++ 之父的《C++ 的設計和演化》。最好的解決方法就是不要使用C風格的強制類型轉換,而是使用标準C++的類型轉換符:static_cast, dynamic_cast。标準C++中有四個類型轉換符: static_cast、 dynamic_cast、 reinterpret_cast、和 const_cast。下面對它們一一進行介紹。 static_cast 用法: static_cast < type-id > ( expression ) 說明:該運算符把expression轉換為type-id類型,但沒有運作時類型檢查來保證轉換的安全性。 來源:為什麼需要static_cast強制轉換? 情況1:void指針->其他類型指針 情況2:改變通常的标準轉換 情況3:避免出現可能多種轉換的歧義 它主要有如下幾種用法:
注意:static_cast不能轉換掉expression的const、volitale、或者__unaligned屬性。 dynamic_cast 用法: dynamic_cast < type-id > ( expression ) 說明:該運算符把expression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,那麼expression也必須是一個指針,如果type-id是一個引用,那麼expression也必須是一個引用。 來源:為什麼需要dynamic_cast強制轉換? 簡單的說,當無法使用virtual函數的時候 典型案例: Wicrosoft公司提供給我們一個類庫,其中提供一個類Employee.以頭檔案Eemployee.h和類庫.lib分發給使用者 顯然我們并無法得到類的實作的源代碼 // Emplyee.h class Employee { public : virtual int salary(); }; class Manager : public Employee { public : int salary(); }; class Programmer : public Employee { public : int salary(); }; 我們公司在開發的時候建立有如下類: class MyCompany { public : void payroll(Employee * pe); // }; void MyCompany::payroll(Employee * pe) { // do something } 但是開發到後期,我們希望能增加一個bonus()的成員函數到W$公司提供的類層次中。 假設我們知道源代碼的情況下,很簡單,增加虛函數: // Emplyee.h class Employee { public : virtual int salary(); virtual int bonus(); }; class Manager : public Employee { public : int salary(); }; class Programmer : public Employee { public : int salary(); int bonus(); }; // Emplyee.cpp int Programmer::bonus() { // payroll()通過多态來調用bonus() class MyCompany { public : void payroll(Employee * pe); // }; void MyCompany::payroll(Employee * pe) { // do something //pe->bonus(); } 但是現在情況是,我們并不能修改源代碼,怎麼辦?dynamic_cast華麗登場了! 在Employee.h中增加bonus()聲明,在另一個地方定義此函數,修改調用函數payroll().重新編譯,ok // Emplyee.h class Employee { public : virtual int salary(); }; class Manager : public Employee { public : int salary(); }; class Programmer : public Employee { public : int salary(); int bonus(); // 直接在這裡擴充 }; // somewhere.cpp int Programmer::bonus() { // define } class MyCompany { public : void payroll(Employee * pe); // }; void MyCompany::payroll(Employee * pe) { Programmer * pm = dynamic_cast < Programmer *> (pe); // 如果pe實際指向一個Programmer對象,dynamic_cast成功,并且開始指向Programmer對象起始處 if (pm) { // call Programmer::bonus() } //如果pe不是實際指向Programmer對象,dynamic_cast失敗,并且pm = 0 else { // use Employee member functions } } 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 Base { public : int m_iNum; virtual void foo(); }; class Derived: public Base { public : char * m_szName[ 100 ]; }; void func(Base * pb) { Derived * pd1 = static_cast < Derived *> (pb); Derived * pd2 = dynamic_cast < Derived *> (pb); } 在上面的代碼段中, 如果pb實際指向一個Derived類型的對象,pd1和pd2是一樣的,并且對這兩個指針執行Derived類型的任何操作都是安全的; 如果pb實際指向的是一個Base類型的對象,那麼pd1将是一個指向該對象的指針,對它進行Derived類型的操作将是不安全的(如通路m_szName),而pd2将是一個空指針(即0,因為dynamic_cast失敗)。 另外要注意:Base要有虛函數,否則會編譯出錯;static_cast則沒有這個限制。這是由于運作時類型檢查需要運作時類型資訊,而這個資訊存儲在類的虛函數表(關于虛函數表的概念,詳細可見<Inside c++ object model>)中,隻有定義了虛函數的類才有虛函數表,沒有定義虛函數的類是沒有虛函數表的。 另外, dynamic_cast還支援交叉轉換(cross cast)。如下代碼所示。 class Base { public : int m_iNum; virtual void f(){} }; class Derived1 : public Base { }; class Derived2 : public Base { }; void foo() { derived1 * pd1 = new Drived1; pd1 -> m_iNum = 100 ; Derived2 * pd2 = static_cast < Derived2 *> (pd1); // compile error Derived2 * pd2 = dynamic_cast < Derived2 *> (pd1); // pd2 is NULL delete pd1; } 在函數foo中,使用 static_cast進行轉換是不被允許的,将在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉換則是允許的,結果是空指針。 reinpreter_cast 用法: reinpreter_cast<type-id> (expression) 說明:type-id必須是一個指針、引用、算術類型、函數指針或者成員指針。它可以把一個指針轉換成一個整數,也可以把一個整數轉換成一個指針(先把一個指針轉換成一個整數,在把該整數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。 const_cast 用法: const_cast<type_id> (expression) 說明: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expression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<B>(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,就可以對它的資料成員任意改變。注意:b1和b2是兩個不同的對象。 |