static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、const_cast[转]

C-style cast举例：

int i;

double d;

i = (int) d;

上面的代码就是本来为double类型的d，通过(int)d将其转换成整形值，并将该值赋给整形变量i (注意d本身的值并没有发生改变)。这就是典型的c-style类型转换。

下面是一个简单的程序：

#include <iostream>

using namespace std;

int main(void)

{

         int i;

         double d = 11.29;

         i = (int)d;

         cout << i << endl;

         cout << d << endl;

         return 0;

}

输出结果：

11

11.29

我们发现d值本身并没有发生任何变化。

在简单的情况下，上面这种类型转换可以很好地工作，但在C++中往往还是不够的，为此ANSI-C++新标准定义的四个转换符，即static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast和const_cast。同时在C++环境中，原先的C-Style的类型转换仍旧可以使用。

1) static_cast

用法：static_cast <typeid> (expression)

说明：该运算符把expression转换为typeid类型，但没有运行时类型检查来确保转换的安全性。

用途：

    a)用于类层次结构中基类和派生类之间指针或者引用的转换。up-casting (把派生类的指针或引用转换成基类的指针或者引用表示)是

    安全的；down-casting(把基类指针或引用转换成子类的指针或者引用)是不安全的。

    b)用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，这种转换的安全性也要由开发人员来保证。

    c)可以把空指针转换成目标类型的空指针(null pointer)。

    d)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、volitale或者__unaligned属性。

2) dynamic_cast

用法：dynamic_cast <typeid> (expression)

说明：该运算符把expression转换成typeid类型的对象。typeid必须是类的指针、类的引用或者void*。如果typeid是类的指针类型，

        那么expression也必须是指针，如果typeid是一个引用，那么expression也必须是一个引用。一般情况下，dynamic_cast用

        于具有多态性的类(即有虚函数的类)的类型转换。

               dynamic_cast依赖于RTTI信息，其次，在转换时，dynamic_cast会检查转换的source对象是否真的可以转换成target类型，

        这种检查不是语法上的，而是真实情况的检查。先看RTTI相关部分，通常，许多编译器都是通过vtable找到对象的RTTI信息

        的，这也就意味着，如果基类没有虚方法，也就无法判断一个基类指针变量所指对象的真实类型，这时候，dynamic_cast只能

        用来做安全的转换,例如从派生类指针转换成基类指针。而这种转换其实并不需要dynamic_cast参与。也就是说,dynamic_cast

        是根据RTTI记载的信息来判断类型转换是否合法的。

用途：主要用于类层次之间的up-casting和down-casting，还可以用于类之间的交叉转换。在进行down-casting时，dynamic_cast

        具有类型检查的功能，比static_cast更安全。检测在运行时进行。如果被转换的指针不是一个被请求的有效完整的对象指针，

        返回值为NULL。当用于多态类型时，它允许任意的隐式类型转换以及相反过程。不过，与static_cast不同，在后一种情况里

        （注：即隐式转换的相反过程），dynamic_cast会检查操作是否有效。也就是说，它会检查转换是否会返回一个被请求的有

        效的完整对象。

注意：dynamic_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

3)   reinterpret_cast

用法：reinterpret_cast <typeid>(expression)

说明：转换一个指针为其他类型的指针，也允许将一个指针转换为整数类型，反之亦然。这个操作符能够在非相关的类型之间进行

        转换。操作结果只是简单的从一个指针到别的指针的值的二进制拷贝，在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换。这

        是一个强制转换。使用时有很大的风险，慎用之。

注意：reinterpret _cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

4)   const_cast

用法：const_cast<typeid>(expression)

说明：这个类型操纵传递对象的const属性，或者是设置或者是移除。如：

           Class C{…}

           const C* a = new C;

           C* b = const_cast<C*>(a);

如果将上面的const_cast转换成其他任何其他的转换，编译都不能通过，出错的信心大致如下：

           “…cannot convert from 'const class C *' to 'class C *'”。

下面的代码是4中casting方法的典型用法示例：

#include<iostream>

usingnamespace std;

class Base

{

public:

         int _base;

         virtual void printinfo()

         {

              cout << _base << endl;

         }

};

class Derived : public Base

{

public:

         int _derived;

         virtual void printinfo()

         {

              cout << _derived << endl;

         }

};

int main(void)

{

         Base b1;

         Derived d1;

         int aInt = 10;

         long aLong = 11;

         float aFloat = 11.11f;

         double aDouble = 12.12;

         Derived* pd = static_cast<Derived*>(&b1);                            // down-casting         不安全

         Base* pb = static_cast<Base*>(&d1);                                   // up-casting               安全

         Derived& d = static_cast<Derived&>(b1);                              // down-casting         不安全

         Base& b = static_cast<Base&>(d1);                                      // up-casting               安全

         aInt = static_cast<int>(aFloat);                                             //基本数据类型转换

         void* sth = static_cast<void*>(&aDouble);                            //将double指针类型转换成void指针类型

         double* bDouble = static_cast<double*>(sth);                      //将void指针类型转换成double指针类型

         cout << *bDouble << endl;

         Base* pb1 = dynamic_cast<Base*>(&d1);

         //Derived* pd1 = dynamic_cast<Derived*>(&b1);                  //编译时有warning，运行时出错

         int bInt = reinterpret_cast<int>(pb1);                                  //将地址或指针转换成整数

         cout << bInt << endl;

         pb1 = reinterpret_cast<Base*>(bInt);                                  //将整数转换成地址或指针

         int* cInt = reinterpret_cast<int*>(&aFloat);                          //这个转换的结果会出乎意料

         cout << (int)*cInt << endl;

         const Base* bBase = new Base();

         Base* cBase = const_cast<Base*>(bBase);

         //Base* dBase = dynamic_cast<Base*>(bBase);                   //不能通过编译

         //Base* eBase = static_cast<Base*>(bBase);                       //不能通过编译

         //Base* fBase = reinterpret_cast<Base*>(bBase);                //不能通过编译

         return 0;

}

补充：

dynamic_cast的注意事项：dynamic_cast转换符只能用于指针或者引用。dynamic_cast转换符只能用于含有虚函数的类。dynamic_cast转换操作符在执行类型转换时首先将检查能否成功转换，如果能成功转换则转换之，如果转换失败，如果是指针则反回一个0值，如果是转换的是引用，则抛出一个bad_cast异常，所以在使用dynamic_cast转换之间应使用if语句对其转换成功与否进行测试，比如pd=dynamic_cast<D*>(pb); if(pd){…}else{…}，或者这样测试if(dynamic_cast<D*>(pb)){…}else{…}。

const_cast操作符：其表达式为const_cast<类型>(表达式)，其中类型指要把表达式转换为的目标类型。该操作符用于改变const和volatile，const_cast最常用的用途就是删除const属性，如果某个变量在大多数时候是常量，而在某个时候又是需要修改的，这时就可以使用const_cast操作符了。const_cast操作符不能改变类型的其他方面，他只能改变const或volatile，即const_cast不能把int改变为double，但可以把const int改变为int。const_cast只能用于指针或引用。const_cast的用法举例比如：int a=3; const int *b=&a; int* c; c=const_cast<int*>(b); *c=4; cout<<a<<*c;这时输出两个4，如果不使用const_cast转换符则常量指针*c的值是不能改变的，在这里使用const_cast操作符，通过指针b就能改变常量指针和变量a的值。

static_cast操作符：该操作符用于非多态类型的转换，任何标准转换都可以使用他，即static_cast可以把int转换为double，但不能把两个不相关的类对象进行转换，比如类A不能转换为一个不相关的类B类型。static_cast本质上是传统c语言强制转换的替代品。

reinterpret_cast操作符：该操作符用于将一种类型转换为另一种不同的类型，比如可以把一个整型转换为一个指针，或把一个指针转换为一个整型，因此使用该操作符的危险性较高，一般不应使用该操作符。