c++的强制类型转换

c++除了能使用c语言的强制类型转换外，还新增了四种强制类型转换：static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast，主要运用于继承关系类间的强制转化，语法为：

static_cast<new_type>      (expression)
dynamic_cast<new_type>     (expression) 
const_cast<new_type>       (expression) 
reinterpret_cast<new_type> (expression)

备注：new_type为目标数据类型，expression为原始数据类型变量或者表达式。

（1）static_cast

• ①用于类层次结构中基类（父类）和派生类（子类）之间指针或引用的转换。
• 进行上行转换（把派生类的指针或引用转换成基类表示）是安全的；
• 进行下行转换（把基类指针或引用转换成派生类表示）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的。
• ②用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，把int转换成enum。这种转换的安全性也要开发人员来保证。
• ③把空指针转换成目标类型的空指针。
• ④把任何类型的表达式转换成void类型。

注意：static_cast不能转换掉expression的const、volatile、或者__unaligned属性。

char a = 'a';
int b = static_cast<char>(a);//正确，将char型数据转换成int型数据

double *c = new double;
void *d = static_cast<void*>(c);//正确，将double指针转换成void指针

int e = 10;
const int f = static_cast<const int>(e);//正确，将int型数据转换成const int型数据

const int g = 20;
int *h = static_cast<int*>(&g);//编译错误，static_cast不能转换掉g的const属性


if(Derived *dp = static_cast<Derived *>(bp)){//下行转换是不安全的
  //使用dp指向的Derived对象  
}
else{
  //使用bp指向的Base对象  
}

if(Base*bp = static_cast<Derived *>(dp)){//上行转换是安全的
  //使用bp指向的Derived对象  
}
else{
  //使用dp指向的Base对象  
}

（2）dynamic_cast

dynamic_cast<type*>(e)
dynamic_cast<type&>(e)
dynamic_cast<type&&>(e)

（1）指针类型

举例，Base为包含至少一个虚函数的基类，Derived是Base的共有派生类，如果有一个指向Base的指针bp，我们可以在运行时将它转换成指向Derived的指针，代码如下：

if(Derived *dp = dynamic_cast<Derived *>(bp)){
  //使用dp指向的Derived对象  
}
else{
  //使用bp指向的Base对象  
}

（2）引用类型

因为不存在所谓空引用，所以引用类型的dynamic_cast转换与指针类型不同，在引用转换失败时，会抛出std::bad_cast异常，该异常定义在头文件typeinfo中。

void f(const Base &b){
 try{
   const Derived &d = dynamic_cast<const Base &>(b);  
   //使用b引用的Derived对象
 }
 catch(std::bad_cast){
   //处理类型转换失败的情况
 }
}

（3）const_cast

const_cast，用于修改类型的const或volatile属性

• ①常量指针被转化成非常量的指针，并且仍然指向原来的对象；
• ②常量引用被转换成非常量的引用，并且仍然指向原来的对象；
• ③const_cast一般用于修改底指针。如const char *p形式。

const int g = 20;
int *h = const_cast<int*>(&g);//去掉const常量const属性

const int g = 20;
int &h = const_cast<int &>(g);//去掉const引用const属性

 const char *g = "hello";
char *h = const_cast<char *>(g);//去掉const指针const属性

（4）reinterpret_cast

new_type必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。它可以把一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针（先把一个指针转换成一个整数，再把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值）。

reinterpret_cast意图执行低级转型，实际动作（及结果）可能取决于编辑器，这也就表示它不可移植。

#include <iostream>
using namespace std;
int output(int p) {
    cout << p << endl;
    return 0;
}

typedef int (*test_func)(int);//定义函数指针test_func
int main() {
    int p = 10;
    test_func fun1 = &output;
    fun1(p);//正确
    test_func fun2 = reinterpret_cast<test_func>(&output);
    fun2(p);//...处有未经处理的异常: 0xC0000005: Access violation
    return 0;

另外，static_cast和reinterpret_cast的区别主要在于多重继承，比如

class A {
    public:
    int m_a;
};
 
class B {
    public:
    int m_b;
};
 
class C : public A, public B {};


main（）{
    C c;
    printf("%p, %p, %p", &c, reinterpret_cast<B*>(&c), static_cast <B*>(&c));
}

前两个的输出值是相同的，最后一个则会在原基础上偏移4个字节，这是因为static_cast计算了父子类指针转换的偏移量，并将之转换到正确的地址（c里面有m_a,m_b，转换为B*指针后指到m_b处），而reinterpret_cast却不会做这一层转换。

　因此, 你需要谨慎使用 reinterpret_cast。

（5）c++强制转换注意事项

• 新式转换较旧式转换更受欢迎。原因有二，一是新式转型较易辨别，能简化“找出类型系统在哪个地方被破坏”的过程；二是各转型动作的目标愈窄化，编译器愈能诊断出错误的运用。
• 尽量少使用转型操作，尤其是dynamic_cast，耗时较高，会导致性能的下降，尽量使用其他方法替代。

转载：

https://www.cnblogs.com/chenyangchun/p/6795923.html