php static_castunsigned int,C++ static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast（四种类型转换运算符）...

上节讲到，隐式类型转换是安全的，显式类型转换是有风险的，C语言之所以增加强制类型转换的语法，就是为了强调风险，让程序员意识到自己在做什么。

但是，这种强调风险的方式还是比较粗放，粒度比较大，它并没有表明存在什么风险，风险程度如何。再者，C风格的强制类型转换统一使用( )，而( )在代码中随处可见，所以也不利于使用文本检索工具(例如 Windows 下的 Ctrl+F、Linux 下的 grep 命令、Mac 下的 Command+F)定位关键代码。

为了使潜在风险更加细化，使问题追溯更加方便，使书写格式更加规范，C++ 对类型转换进行了分类，并新增了四个关键字来予以支持，它们分别是：

关键字

说明

static_cast

用于良性转换，一般不会导致意外发生，风险很低。

const_cast

用于 const 与非 const、volatile 与非 volatile 之间的转换。

reinterpret_cast

高度危险的转换，这种转换仅仅是对二进制位的重新解释，不会借助已有的转换规则对数据进行调整，但是可以实现最灵活的 C++ 类型转换。

dynamic_cast

借助 RTTI，用于类型安全的向下转型(Downcasting)。

这四个关键字的语法格式都是一样的，具体为：

xxx_cast(data)

newType 是要转换成的新类型，data 是被转换的数据。例如，老式的C风格的 double 转 int 的写法为：

double scores = 95.5;

int n = (int)scores;

C++ 新风格的写法为：

double scores = 95.5;

int n = static_cast(scores);

static_cast 关键字

static_cast 只能用于良性转换，这样的转换风险较低，一般不会发生什么意外，例如：

原有的自动类型转换，例如 short 转 int、int 转 double、const 转非 const、向上转型等；

void 指针和具体类型指针之间的转换，例如void *转int *、char *转void *等；

有转换构造函数或者类型转换函数的类与其它类型之间的转换，例如 double 转 Complex(调用转换构造函数)、Complex 转 double(调用类型转换函数)。

需要注意的是，static_cast 不能用于无关类型之间的转换，因为这些转换都是有风险的，例如：

两个具体类型指针之间的转换，例如int *转double *、Student *转int *等。不同类型的数据存储格式不一样，长度也不一样，用 A 类型的指针指向 B 类型的数据后，会按照 A 类型的方式来处理数据：如果是读取操作，可能会得到一堆没有意义的值；如果是写入操作，可能会使 B 类型的数据遭到破坏，当再次以 B 类型的方式读取数据时会得到一堆没有意义的值。

int 和指针之间的转换。将一个具体的地址赋值给指针变量是非常危险的，因为该地址上的内存可能没有分配，也可能没有读写权限，恰好是可用内存反而是小概率事件。

static_cast 也不能用来去掉表达式的 const 修饰和 volatile 修饰。换句话说，不能将 const/volatile 类型转换为非 const/volatile 类型。

static_cast 是“静态转换”的意思，也就是在编译期间转换，转换失败的话会抛出一个编译错误。

下面的代码演示了 static_cast 的正确用法和错误用法：

#include

#include

using namespace std;

class Complex{

public:

Complex(double real = 0.0, double imag = 0.0): m_real(real), m_imag(imag){ }

public:

operator double() const { return m_real; } //类型转换函数

private:

double m_real;

double m_imag;

};

int main(){

//下面是正确的用法

int m = 100;

Complex c(12.5, 23.8);

long n = static_cast(m); //宽转换，没有信息丢失

char ch = static_cast(m); //窄转换，可能会丢失信息

int *p1 = static_cast( malloc(10 * sizeof(int)) ); //将void指针转换为具体类型指针

void *p2 = static_cast(p1); //将具体类型指针，转换为void指针

double real= static_cast(c); //调用类型转换函数

//下面的用法是错误的

float *p3 = static_cast(p1); //不能在两个具体类型的指针之间进行转换

p3 = static_cast(0X2DF9); //不能将整数转换为指针类型

return 0;

}

const_cast 关键字

const_cast 比较好理解，它用来去掉表达式的 const 修饰或 volatile 修饰。换句话说，const_cast 就是用来将 const/volatile 类型转换为非 const/volatile 类型。

下面我们以 const 为例来说明 const_cast 的用法：

#include

using namespace std;

int main(){

const int n = 100;

int *p = const_cast(&n);

*p = 234;

cout<

cout<

return 0;

}

运行结果：

n = 100

*p = 234

&n用来获取 n 的地址，它的类型为const int *，必须使用 const_cast 转换为int *类型后才能赋值给 p。由于 p 指向了 n，并且 n 占用的是栈内存，有写入权限，所以可以通过 p 修改 n 的值。

有读者可能会问，为什么通过 n 和 *p 输出的值不一样呢？这是因为 C++ 对常量的处理更像是编译时期的#define，是一个值替换的过程，代码中所有使用 n 的地方在编译期间就被替换成了 100。换句话说，第 8 行代码被修改成了下面的形式：

cout<

这样以来，即使程序在运行期间修改 n 的值，也不会影响 cout 语句了。更多关于 const 的内容请猛击《C++中的const又玩出了新花样》。

使用 const_cast 进行强制类型转换可以突破 C/C++ 的常数限制，修改常数的值，因此有一定的危险性；但是程序员如果这样做的话，基本上会意识到这个问题，因此也还有一定的安全性。

reinterpret_cast 关键字

reinterpret 是“重新解释”的意思，顾名思义，reinterpret_cast 这种转换仅仅是对二进制位的重新解释，不会借助已有的转换规则对数据进行调整，非常简单粗暴，所以风险很高。

reinterpret_cast 可以认为是 static_cast 的一种补充，一些 static_cast 不能完成的转换，就可以用 reinterpret_cast 来完成，例如两个具体类型指针之间的转换、int 和指针之间的转换(有些编译器只允许 int 转指针，不允许反过来)。

下面的代码代码演示了 reinterpret_cast 的使用：

#include

using namespace std;

class A{

public:

A(int a = 0, int b = 0): m_a(a), m_b(b){}

private:

int m_a;

int m_b;

};

int main(){

//将 char* 转换为 float*

char str[]="http://c.biancheng.net";

float *p1 = reinterpret_cast(str);

cout<

//将 int 转换为 int*

int *p = reinterpret_cast(100);

//将 A* 转换为 int*

p = reinterpret_cast(new A(25, 96));

cout<

return 0;

}

运行结果：

3.0262e+29

25

可以想象，用一个 float 指针来操作一个 char 数组是一件多么荒诞和危险的事情，这样的转换方式不到万不得已的时候不要使用。将A*转换为int*，使用指针直接访问 private 成员刺穿了一个类的封装性，更好的办法是让类提供 get/set 函数，间接地访问成员变量。

dynamic_cast 关键字

dynamic_cast 用于在类的继承层次之间进行类型转换，它既允许向上转型(Upcasting)，也允许向下转型(Downcasting)。向上转型是无条件的，不会进行任何检测，所以都能成功；向下转型的前提必须是安全的，要借助 RTTI 进行检测，所有只有一部分能成功。

dynamic_cast 与 static_cast 是相对的，dynamic_cast 是“动态转换”的意思，static_cast 是“静态转换”的意思。dynamic_cast 会在程序运行期间借助 RTTI 进行类型转换，这就要求基类必须包含虚函数；static_cast 在编译期间完成类型转换，能够更加及时地发现错误。

dynamic_cast 的语法格式为：

dynamic_cast (expression)

newType 和 expression 必须同时是指针类型或者引用类型。换句话说，dynamic_cast 只能转换指针类型和引用类型，其它类型(int、double、数组、类、结构体等)都不行。

对于指针，如果转换失败将返回 NULL；对于引用，如果转换失败将抛出std::bad_cast异常。

1) 向上转型(Upcasting)

向上转型时，只要待转换的两个类型之间存在继承关系，并且基类包含了虚函数(这些信息在编译期间就能确定)，就一定能转换成功。因为向上转型始终是安全的，所以 dynamic_cast 不会进行任何运行期间的检查，这个时候的 dynamic_cast 和 static_cast 就没有什么区别了。

「向上转型时不执行运行期检测」虽然提高了效率，但也留下了安全隐患，请看下面的代码：

#include

#include

using namespace std;

class Base{

public:

Base(int a = 0): m_a(a){ }

int get_a() const{ return m_a; }

virtual void func() const { }

protected:

int m_a;

};

class Derived: public Base{

public:

Derived(int a = 0, int b = 0): Base(a), m_b(b){ }

int get_b() const { return m_b; }

private:

int m_b;

};

int main(){

//情况①

Derived *pd1 = new Derived(35, 78);

Base *pb1 = dynamic_cast(pd1);

cout<

cout<get_a()<

pb1->func();

//情况②

int n = 100;

Derived *pd2 = reinterpret_cast(&n);

Base *pb2 = dynamic_cast(pd2);

cout<

cout<get_a()<

pb2->func(); //内存错误

return 0;

}

情况①是正确的，没有任何问题。对于情况②，pd 指向的是整型变量 n，并没有指向一个 Derived 类的对象，在使用 dynamic_cast 进行类型转换时也没有检查这一点，而是将 pd 的值直接赋给了 pb(这里并不需要调整偏移量)，最终导致 pb 也指向了 n。因为 pb 指向的不是一个对象，所以get_a()得不到 m_a 的值(实际上得到的是一个垃圾值)，pb2->func()也得不到 func() 函数的正确地址。

pb2->func()得不到 func() 的正确地址的原因在于，pb2 指向的是一个假的“对象”，它没有虚函数表，也没有虚函数表指针，而 func() 是虚函数，必须到虚函数表中才能找到它的地址。

2) 向下转型(Downcasting)

向下转型是有风险的，dynamic_cast 会借助 RTTI 信息进行检测，确定安全的才能转换成功，否则就转换失败。那么，哪些向下转型是安全地呢，哪些又是不安全的呢？下面我们通过一个例子来演示：

#include

using namespace std;

class A{

public:

virtual void func() const { cout<

private:

int m_a;

};

class B: public A{

public:

virtual void func() const { cout<

private:

int m_b;

};

class C: public B{

public:

virtual void func() const { cout<

private:

int m_c;

};

class D: public C{

public:

virtual void func() const { cout<

private:

int m_d;

};

int main(){

A *pa = new A();

B *pb;

C *pc;

//情况①

pb = dynamic_cast(pa); //向下转型失败

if(pb == NULL){

cout<

}else{

cout<

pb -> func();

}

pc = dynamic_cast(pa); //向下转型失败

if(pc == NULL){

cout<

}else{

cout<

pc -> func();

}

cout<

//情况②

pa = new D(); //向上转型都是允许的

pb = dynamic_cast(pa); //向下转型成功

if(pb == NULL){

cout<

}else{

cout<

pb -> func();

}

pc = dynamic_cast(pa); //向下转型成功

if(pc == NULL){

cout<

}else{

cout<

pc -> func();

}

return 0;

}

运行结果：

Downcasting failed: A* to B*

Downcasting failed: A* to C*

-------------------------

Downcasting successfully: A* to B*

Class D

Downcasting successfully: A* to C*

Class D

这段代码中类的继承顺序为：A --> B --> C --> D。pa 是A*类型的指针，当 pa 指向 A 类型的对象时，向下转型失败，pa 不能转换为B*或C*类型。当 pa 指向 D 类型的对象时，向下转型成功，pa 可以转换为B*或C*类型。同样都是向下转型，为什么 pa 指向的对象不同，转换的结果就大相径庭呢？

在《C++ RTTI机制下的对象内存模型(透彻)》一节中，我们讲到了有虚函数存在时对象的真实内存模型，并且也了解到，每个类都会在内存中保存一份类型信息，编译器会将存在继承关系的类的类型信息使用指针“连接”起来，从而形成一个继承链(Inheritance Chain)，也就是如下图所示的样子：

1fd3e3bb4d29e24b0776d9c038e8eec2.png

当使用 dynamic_cast 对指针进行类型转换时，程序会先找到该指针指向的对象，再根据对象找到当前类(指针指向的对象所属的类)的类型信息，并从此节点开始沿着继承链向上遍历，如果找到了要转化的目标类型，那么说明这种转换是安全的，就能够转换成功，如果没有找到要转换的目标类型，那么说明这种转换存在较大的风险，就不能转换。

对于本例中的情况①，pa 指向 A 类对象，根据该对象找到的就是 A 的类型信息，当程序从这个节点开始向上遍历时，发现 A 的上方没有要转换的 B 类型或 C 类型(实际上 A 的上方没有任何类型了)，所以就转换败了。对于情况②，pa 指向 D 类对象，根据该对象找到的就是 D 的类型信息，程序从这个节点向上遍历的过程中，发现了 C 类型和 B 类型，所以就转换成功了。

总起来说，dynamic_cast 会在程序运行过程中遍历继承链，如果途中遇到了要转换的目标类型，那么就能够转换成功，如果直到继承链的顶点(最顶层的基类)还没有遇到要转换的目标类型，那么就转换失败。对于同一个指针(例如 pa)，它指向的对象不同，会导致遍历继承链的起点不一样，途中能够匹配到的类型也不一样，所以相同的类型转换产生了不同的结果。

从表面上看起来 dynamic_cast 确实能够向下转型，本例也很好地证明了这一点：B 和 C 都是 A 的派生类，我们成功地将 pa 从 A 类型指针转换成了 B 和 C 类型指针。但是从本质上讲，dynamic_cast 还是只允许向上转型，因为它只会向上遍历继承链。造成这种假象的根本原因在于，派生类对象可以用任何一个基类的指针指向它，这样做始终是安全的。本例中的情况②，pa 指向的对象是 D 类型的，pa、pb、pc 都是 D 的基类的指针，所以它们都可以指向 D 类型的对象，dynamic_cast 只是让不同的基类指针指向同一个派生类对象罢了。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/363893.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

NetBeans IDE 8.0和Java 8的新功能

NetBeans IDE 8.0和Java 8的新功能

NetBeans IDE 8.0已发布&#xff0c;还为Java 8技术提供了新功能。 它具有用于与Java SE 8&#xff0c;Java SE Embedded 8和Java ME Embedded 8配合使用的代码分析器和编辑器。IDE还具有新的增强功能&#xff0c;这些功能进一步改善了其对使用PrimeFaces对Maven和Java EE的支持…
阅读更多...
AngularJS（九）：路由

AngularJS（九）：路由

本文也同步发表在我的公众号“我的天空” AngularJS路由 AngularJS路由可以让我们通过不同的URL访问不同页面&#xff08;似乎是废话&#xff09;&#xff0c;其价值主要体现在单页面的web应用中&#xff08;single page web application&#xff0c;SPA&#xff09;&#xff0…
阅读更多...
(转)Oracle中实现行列转换的方法

(转)Oracle中实现行列转换的方法

(转自)http://blog.csdn.net/Torrice/archive/2006/01/25/587986.aspx 我们在写SQL语句的时候经常需要用到行与列的转换问题&#xff0c;对于一个新手来说可能比较困难&#xff0c;其实你只要能够熟练运用Decode和Sum函数&#xff0c;这个问题就迎刃而解. Create table tes…
阅读更多...
[C3W2] Structuring Machine Learning Projects - ML Strategy 2

[C3W2] Structuring Machine Learning Projects - ML Strategy 2

第二周&#xff1a;机器学习策略&#xff08;2&#xff09;&#xff08;ML Strategy&#xff08;2&#xff09;&#xff09; 误差分析&#xff08;Carrying out error analysis&#xff09; 你好&#xff0c;欢迎回来&#xff0c;如果你希望让学习算法能够胜任人类能做的任务&a…
阅读更多...
mysql语句执行顺序图示

mysql语句执行顺序图示

转载于:https://www.cnblogs.com/whalesea/p/10382227.html
阅读更多...
玩Java 8 – Lambda和并发

玩Java 8 – Lambda和并发

因此Java 8不久前发布&#xff0c;具有许多功能和更改。 我们所有的Java狂热者一直在等待这个历史&#xff0c;从他们最初宣布Java 7的所有强大功能开始一直到最终被取消。 我最近才有时间实际开始给它一个真实的外观&#xff0c;我将我的家庭项目更新到了8个&#xff0c;我不…
阅读更多...
用matlab 拟合实数解,求大神指点matlab用拟合的方式解延迟微分方程组参数

用matlab 拟合实数解,求大神指点matlab用拟合的方式解延迟微分方程组参数

该楼层疑似违规已被系统折叠 隐藏此楼查看此楼dy(1)-k*y(1)*y(2);dy(2)Z(3,1)-a*y(2)-q*y(2);dy(3)k*y(1)*y(2)-Z(3,1);dy(4)a*y(2);dy(5)q*y(2);t12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940y208563475657545454535252515150504948484747464545…
阅读更多...
AngularJS（三）：重复HTML元素、数据绑定

AngularJS（三）：重复HTML元素、数据绑定

本文也同步发表在我的公众号“我的天空” 重复HTML元素 在前端的页面编写中&#xff0c;我们会经常遇到重复HTML元素&#xff0c;譬如绘制表格、菜单等&#xff0c;如以下代码显示一个简单的li列表&#xff1a; <body> <ul id"ul_cities"> </ul…
阅读更多...
hyper-v下的ubuntu虚拟机分辨率修改

hyper-v下的ubuntu虚拟机分辨率修改

修改/etc/default/grub sudo vim /etc/default/grub 改变前: GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT"quiet splash" 改变后: GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT"quiet splash videohyperv_fb:1920x1080" 更新grub配置 sudo update-grub 重启即可生效 sudo reboot 转载于:ht…
阅读更多...
gopacket 在 windows 上面遇到的问题

gopacket 在 windows 上面遇到的问题

前阵子有个需求是使用 golang 抓包改包&#xff0c;我用到了 gopacket 这个包&#xff0c;但是出了一些小问题。 我按照网上的方法进行使用 OpenLive 抓包&#xff0c;发现并不行&#xff0c;报错 error open adapter 啥啥啥。 经过调试发现根本找不到这个网卡&#xff0c;需要…
阅读更多...
使用表中的数组数据类型

使用表中的数组数据类型

在这篇文章中&#xff0c;我想跟进我以前关于Oracle集合数据类型的文章 &#xff0c;并且我将集中精力使用af&#xff1a;table组件中的oracle.jbo.domain.Array属性。 因此&#xff0c;在我的数据库中&#xff0c;我具有以下SQL类型&#xff1a; create or replace type var…
阅读更多...
最伟大最不可思议最令人感动的父亲

最伟大最不可思议最令人感动的父亲

转载于:https://www.cnblogs.com/chenou/archive/2007/10/23/935014.html
阅读更多...
关于数据库名、实例名

关于数据库名、实例名

最近因看到论坛有人问起这方面的东西&#xff0c;将自己的理解加上查阅相关资料整理如下&#xff0c;如果不全或不当的地方&#xff0c;望指正并补全它。 数据库名(DB_NAME)、实例名(Instance_name)、以及操作系统环境变量(ORACLE_SID) 在ORACLE7、8数据库中只有数据库名(db_…
阅读更多...
linux 文件inode,linux文件系统-inode学习整理

linux 文件inode,linux文件系统-inode学习整理

linux文件系统-inode学习整理介绍linux文件系统可讲的模块有很多&#xff0c;包括文件系统整体架构、文件系统分类、虚拟文件系统以及文件系统存储结构等等&#xff0c;本文主要介绍的是文件系统的存储结构&#xff0c;也就是本文的重点-inode。文件存储结构首先从开天辟地开始…
阅读更多...
操作方法：Maven的Spring Boot和Thymeleaf

操作方法：Maven的Spring Boot和Thymeleaf

Spring Boot是一款很棒的软件&#xff0c;可让您在几秒钟内引导Spring应用程序。 它确实有效。 尽可能少的配置即可上手。 而且仍然可以更改默认值。 让我们看看用Thymeleaf和Maven引导Spring MVC并在IntelliJ中使用它是多么容易。 Spring MVC Thymeleaf与Maven的基本设置 确…
阅读更多...
csharp: 百度语音合成

csharp: 百度语音合成

public string API_id "3333"; //你的IDpublic string API_record null; public string API_record_format null; public string API_record_HZ null;public string API_key "geovindu"; //你的KEYpublic string API_secret_key "geovindu"…
阅读更多...
20080408 - VS2003 中 Jscript 文件中文乱码问题

20080408 - VS2003 中 Jscript 文件中文乱码问题

在 VS2003 中新建 Jscript 文件中使用中文时&#xff0c;如果和网页的编码不一致&#xff0c;有可能会出现中文乱码问题。 而 VS2003 的Web页面默认是用 UTF-8&#xff0c;这是多语的首选方案。 但 VS2003 产品的本地化工作可能做得不到位&#xff0c;在其中新建的 Jscript 文件…
阅读更多...
一个简单的发布工具

一个简单的发布工具

自己写的一个简单工具&#xff0c;可以把做好的程序中的.cs,.sln,等代码文件排除掉&#xff0c;只剩下页面文件 是用.net 2.0做的程序文件 转载于:https://www.cnblogs.com/itants/archive/2007/10/24/935824.html
阅读更多...
用于大型事件处理的Akka Java

用于大型事件处理的Akka Java

我们正在设计一个大型的分布式事件驱动系统&#xff0c;用于跨事务数据库的实时数据复制。 来自源系统的数据&#xff08;消息&#xff09;在到达目的地之前经历了一系列转换和路由逻辑。 这些转换是多进程和多线程的操作&#xff0c;包括可以同时执行的较小的无状态步骤和任务…
阅读更多...
pygame-KidsCanCode系列jumpy-part8-记录历史最高分

pygame-KidsCanCode系列jumpy-part8-记录历史最高分

通常在多玩家的游戏中&#xff0c;每个玩家都会有自己的得分&#xff0c;最高分数会成为该游戏的最佳记录。这一篇&#xff0c;学习下如何记录最高得分&#xff1a;&#xff08;为了简化代码&#xff0c;本文采用文件方式&#xff0c;仅记录本机得分&#xff0c;明白原理后&…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023