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C++風格的類型轉(zhuǎn)換的用法 (轉(zhuǎn))

C++風格的類型轉(zhuǎn)換的用法
這是More?Effecitve?C++里的第二條對類型轉(zhuǎn)換講的很好，也很基礎(chǔ)好懂。
Item?M2：盡量使用C++風格的類型轉(zhuǎn)換
仔細想想地位卑賤的類型轉(zhuǎn)換功能（cast），其在程序設(shè)計中的地位就象goto語句一樣令人鄙視。但是它還不是無法令人忍受，因為當在某些緊要的關(guān)頭，類型轉(zhuǎn)換還是必需的，這時它是一個必需品。
不過C風格的類型轉(zhuǎn)換并不代表所有的類型轉(zhuǎn)換功能。
一來它們過于粗魯，能允許你在任何類型之間進行轉(zhuǎn)換。不過如果要進行更精確的類型轉(zhuǎn)換，這會是一個優(yōu)點。在這些類型轉(zhuǎn)換中存在著巨大的不同，例如把一個指向 ?const對象的指針（pointer-to-const-object）轉(zhuǎn)換成指向非const對象的指針（pointer-to-non -const?-object）(即一個僅僅去除const的類型轉(zhuǎn)換)，把一個指向基類的指針轉(zhuǎn)換成指向子類的指針（即完全改變對象類型）。傳統(tǒng)的C風格的類型轉(zhuǎn)換不對上述兩種轉(zhuǎn)換進行區(qū)分。（這一點也不令人驚訝，因為C風格的類型轉(zhuǎn)換是為C語言設(shè)計的，而不是為C++語言設(shè)計的）。
二來C風格的類型轉(zhuǎn)換在程序語句中難以識別。在語法上，類型轉(zhuǎn)換由圓括號和標識符組成，而這些可以用在C＋＋中的任何地方。這使得回答象這樣一個最基本的有關(guān)類型轉(zhuǎn)換的問題變得很困難：“在這個程序中是否使用了類型轉(zhuǎn)換？”。這是因為人工閱讀很可能忽略了類型轉(zhuǎn)換的語句，而利用象grep的工具程序也不能從語句構(gòu)成上區(qū)分出它們來。
C++通過引進四個新的類型轉(zhuǎn)換操作符克服了C風格類型轉(zhuǎn)換的缺點，這四個操作符是,? static_cast,?const_cast,?dynamic_cast,?和reinterpret_cast。在大多數(shù)情況下，對于這些操作符你只需要知道原來你習慣于這樣寫，
(type)?expression
而現(xiàn)在你總應該這樣寫：
static_cast < type > (expression)
例如，假設(shè)你想把一個int轉(zhuǎn)換成double，以便讓包含int類型變量的表達式產(chǎn)生出浮點數(shù)值的結(jié)果。如果用C風格的類型轉(zhuǎn)換，你能這樣寫：
int?firstNumber,?secondNumber;

double?result?=?((double)firstNumber)/secondNumber；
如果用上述新的類型轉(zhuǎn)換方法，你應該這樣寫：
double?result?=?static_cast < double > (firstNumber)/secondNumber;
這樣的類型轉(zhuǎn)換不論是對人工還是對程序都很容易識別。
static_cast? 在功能上基本上與C風格的類型轉(zhuǎn)換一樣強大，含義也一樣。它也有功能上限制。例如，你不能用static_cast象用C風格的類型轉(zhuǎn)換一樣把 ?struct轉(zhuǎn)換成int類型或者把double類型轉(zhuǎn)換成指針類型，另外，static_cast不能從表達式中去除const屬性，因為另一個新的類型轉(zhuǎn)換操作符const_cast有這樣的功能。
其它新的C++類型轉(zhuǎn)換操作符被用在需要更多限制的地方。const_cast用于類型轉(zhuǎn)換掉表達式的const或volatileness屬性。通過使用const_cast，你向人們和編譯器強調(diào)你通過類型轉(zhuǎn)換想做的只是改變一些東西的?constness或者volatileness屬性。這個含義被編譯器所約束。如果你試圖使用const_cast來完成修改 constness?或者volatileness屬性之外的事情，你的類型轉(zhuǎn)換將被拒絕。下面是一些例子：
class?Widget?{?

?};
class?SpecialWidget:?public?Widget?{?

?};
void?update(SpecialWidget?*psw);
SpecialWidget?sw;?//?sw?是一個非const?對象。
const?SpecialWidget&?csw?=?sw;?//?csw?是sw的一個引用
//?它是一個const?對象
update( &csw );?//?錯誤!不能傳遞一個const?SpecialWidget*?變量
//?給一個處理SpecialWidget*類型變量的函數(shù)
update(const_cast < SpecialWidget * > ( &csw ));
//?正確，csw的const被顯示地轉(zhuǎn)換掉（
//?csw和sw兩個變量值在update
//函數(shù)中能被更新）
update((SpecialWidget*) &csw );
//?同上，但用了一個更難識別
//的C風格的類型轉(zhuǎn)換
Widget?*pw?=?new?SpecialWidget;
update(pw);?//?錯誤！pw的類型是Widget*，但是
//?update函數(shù)處理的是SpecialWidget*類型
update(const_cast < SpecialWidget * > (pw));
//?錯誤！const_cast僅能被用在影響
//?constness?or?volatileness的地方上。,
//?不能用在向繼承子類進行類型轉(zhuǎn)換。
到目前為止，const_cast最普通的用途就是轉(zhuǎn)換掉對象的const屬性。
第二種特殊的類型轉(zhuǎn)換符是dynamic_cast，它被用于安全地沿著類的繼承關(guān)系向下進行類型轉(zhuǎn)換。這就是說，你能用dynamic_cast把指向基類的指針或引用轉(zhuǎn)換成指向其派生類或其兄弟類的指針或引用，而且你能知道轉(zhuǎn)換是否成功。失敗的轉(zhuǎn)換將返回空指針（當對指針進行類型轉(zhuǎn)換時）或者拋出異常（當對引用進行類型轉(zhuǎn)換時）：
Widget?*pw;

update(dynamic_cast < SpecialWidget * > (pw));
//?正確，傳遞給update函數(shù)一個指針
//?是指向變量類型為SpecialWidget的pw的指針
//?如果pw確實指向一個對象,
//?否則傳遞過去的將使空指針。
void?updateViaRef(SpecialWidget&?rsw);
updateViaRef(dynamic_cast < SpecialWidget & > (*pw));
//正確。傳遞給updateViaRef函數(shù)
//?SpecialWidget?pw?指針，如果pw
//?確實指向了某個對象
//?否則將拋出異常
dynamic_casts在幫助你瀏覽繼承層次上是有限制的。它不能被用于缺乏虛函數(shù)的類型上（參見條款M24），也不能用它來轉(zhuǎn)換掉constness：
int?firstNumber,?secondNumber;

double?result?=?dynamic_cast < double > (firstNumber)/secondNumber;
//?錯誤！沒有繼承關(guān)系
const?SpecialWidget?sw;

update(dynamic_cast < SpecialWidget * > ( &sw ));
//?錯誤!?dynamic_cast不能轉(zhuǎn)換
//?掉const。
如你想在沒有繼承關(guān)系的類型中進行轉(zhuǎn)換，你可能想到static_cast。如果是為了去除const，你總得用const_cast。
這四個類型轉(zhuǎn)換符中的最后一個是reinterpret_cast。使用這個操作符的類型轉(zhuǎn)換，其的轉(zhuǎn)換結(jié)果幾乎都是執(zhí)行期定義（implementation-defined）。因此，使用reinterpret_casts的代碼很難移植。
reinterpret_casts的最普通的用途就是在函數(shù)指針類型之間進行轉(zhuǎn)換。例如，假設(shè)你有一個函數(shù)指針數(shù)組：
typedef?void?(*FuncPtr)();?//?FuncPtr?is?一個指向函數(shù)
//?的指針，該函數(shù)沒有參數(shù)
//?返回值類型為void
FuncPtr?funcPtrArray[10];?//?funcPtrArray?是一個能容納
//?10個FuncPtrs指針的數(shù)組
讓我們假設(shè)你希望（因為某些莫名其妙的原因）把一個指向下面函數(shù)的指針存入funcPtrArray數(shù)組：
int?doSomething();
你不能不經(jīng)過類型轉(zhuǎn)換而直接去做，因為doSomething函數(shù)對于funcPtrArray數(shù)組來說有一個錯誤的類型。在FuncPtrArray數(shù)組里的函數(shù)返回值是void類型，而doSomething函數(shù)返回值是int類型。
funcPtrArray[0]?=? &doSomething; ?//?錯誤！類型不匹配
reinterpret_cast可以讓你迫使編譯??

posted on 2006-04-16 14:21 Stone Jiang 閱讀(1529) 評論(1) 編輯收藏引用所屬分類: C++&OOP 、Miscellaneous

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# re: C++風格的類型轉(zhuǎn)換的用法 (轉(zhuǎn)) 2006-04-17 14:01 jzp

很多時候明白是明白，就是嫌寫的麻煩。回復更多評論

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