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C++風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換的用法 (轉(zhuǎn))

C++風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換的用法
這是More?Effecitve?C++里的第二條對(duì)類型轉(zhuǎn)換講的很好，也很基礎(chǔ)好懂。
Item?M2：盡量使用C++風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換
仔細(xì)想想地位卑賤的類型轉(zhuǎn)換功能（cast），其在程序設(shè)計(jì)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?yàn)楫?dāng)在某些緊要的關(guān)頭，類型轉(zhuǎn)換還是必需的，這時(shí)它是一個(gè)必需品。
不過C風(fēng)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(jìn)行轉(zhuǎn)換。不過如果要進(jìn)行更精確的類型轉(zhuǎn)換，這會(huì)是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在這些類型轉(zhuǎn)換中存在著巨大的不同，例如把一個(gè)指向 ?const對(duì)象的指針（pointer-to-const-object）轉(zhuǎn)換成指向非const對(duì)象的指針（pointer-to-non -const?-object）(即一個(gè)僅僅去除const的類型轉(zhuǎn)換)，把一個(gè)指向基類的指針轉(zhuǎn)換成指向子類的指針（即完全改變對(duì)象類型）。傳統(tǒng)的C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換不對(duì)上述兩種轉(zhuǎn)換進(jìn)行區(qū)分。（這一點(diǎn)也不令人驚訝，因?yàn)镃風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換是為C語言設(shè)計(jì)的，而不是為C++語言設(shè)計(jì)的）。
二來C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換在程序語句中難以識(shí)別。在語法上，類型轉(zhuǎn)換由圓括號(hào)和標(biāo)識(shí)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(gè)最基本的有關(guān)類型轉(zhuǎn)換的問題變得很困難：“在這個(gè)程序中是否使用了類型轉(zhuǎn)換？”。這是因?yàn)槿斯ら喿x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(jìn)四個(gè)新的類型轉(zhuǎn)換操作符克服了C風(fēng)格類型轉(zhuǎn)換的缺點(diǎn)，這四個(gè)操作符是,? static_cast,?const_cast,?dynamic_cast,?和reinterpret_cast。在大多數(shù)情況下，對(duì)于這些操作符你只需要知道原來你習(xí)慣于這樣寫，
(type)?expression
而現(xiàn)在你總應(yīng)該這樣寫：
static_cast < type > (expression)
例如，假設(shè)你想把一個(gè)int轉(zhuǎn)換成double，以便讓包含int類型變量的表達(dá)式產(chǎn)生出浮點(diǎn)數(shù)值的結(jié)果。如果用C風(fēng)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(yīng)該這樣寫：
double?result?=?static_cast < double > (firstNumber)/secondNumber;
這樣的類型轉(zhuǎn)換不論是對(duì)人工還是對(duì)程序都很容易識(shí)別。
static_cast? 在功能上基本上與C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換一樣強(qiáng)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(fēng)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(dá)式中去除const屬性，因?yàn)? 另一個(gè)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(dá)式的const或volatileness屬性。通過使用const_cast，你向人們和編譯器強(qiáng)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(gè)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(gè)非const?對(duì)象。
const?SpecialWidget&?csw?=?sw;?//?csw?是sw的一個(gè)引用
//?它是一個(gè)const?對(duì)象
update( &csw );?//?錯(cuò)誤!不能傳遞一個(gè)const?SpecialWidget*?變量
//?給一個(gè)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(gè)變量值在update
//函數(shù)中能被更新）
update((SpecialWidget*) &csw );
//?同上，但用了一個(gè)更難識(shí)別
//的C風(fēng)格的類型轉(zhuǎn)換
Widget?*pw?=?new?SpecialWidget;
update(pw);?//?錯(cuò)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(cuò)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(jìn)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(duì)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(jìn)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(dāng)對(duì)指針進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換時(shí)）或者拋出異常（當(dāng)對(duì)引用進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換時(shí)）：
Widget?*pw;

update(dynamic_cast < SpecialWidget * > (pw));
//?正確，傳遞給update函數(shù)一個(gè)指針
//?是指向變量類型為SpecialWidget的pw的指針
//?如果pw確實(shí)指向一個(gè)對(duì)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(shí)指向了某個(gè)對(duì)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(cuò)誤！沒有繼承關(guān)系
const?SpecialWidget?sw;

update(dynamic_cast < SpecialWidget * > ( &sw ));
//?錯(cuò)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(jìn)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(gè)類型轉(zhuǎn)換符中的最后一個(gè)是reinterpret_cast。使用這個(gè)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(jìn)行轉(zhuǎn)換。例如，假設(shè)你有一個(gè)函數(shù)指針數(shù)組：
typedef?void?(*FuncPtr)();?//?FuncPtr?is?一個(gè)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(gè)能容納
//?10個(gè)FuncPtrs指針的數(shù)組
讓我們假設(shè)你希望（因?yàn)槟承┠涿畹脑颍┌岩粋€(gè)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?yàn)閐oSomething函數(shù)對(duì)于funcPtrArray數(shù)組來說有一個(gè)錯(cuò)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(cuò)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(píng)論(1) 編輯收藏引用所屬分類: C++&OOP 、Miscellaneous

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

很多時(shí)候明白是明白，就是嫌寫的麻煩。回復(fù) 更多評(píng)論

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