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C++風格的類型轉換的用法
這是More?Effecitve?C++里的第二條對類型轉換講的很好,也很基礎好懂。
Item?M2:盡量使用C++風格的類型轉換
仔細想想地位卑賤的類型轉換功能(cast),其在程序設計中的地位就象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頭,類型轉換還是必需的,這時它是一個必需品。
不過C風格的類型轉換并不代表所有的類型轉換功能。
一 來它們過于粗魯,能允許你在任何類型之間進行轉換。不過如果要進行更精確的類型轉換,這會是一個優點。在這些類型轉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的類型轉換),把一個指向基類的指針轉換成指向子類的指針(即完全改變對象類型)。 傳統的C風格的類型轉換不對上述兩種轉換進行區分。(這一點也不令人驚訝,因為C風格的類型轉換是為C語言設計的,而不是為C++語言設計的)。
二 來C風格的類型轉換在程序語句中難以識別。在語法上,類型轉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 關類型轉換的問題變得很困難:“在這個程序中是否使用了類型轉換?”。這是因為人工閱讀很可能忽略了類型轉換的語句,而利用象grep的工具程序也不能從 語句構成上區分出它們來。
C++通過引進四個新的類型轉換操作符克服了C風格類型轉換的缺點,這四個操作符是,? static_cast,?const_cast,?dynamic_cast,?和reinterpret_cast。 在大多數情況下,對于這些操作符你只需要知道原來你習慣于這樣寫,
(type)?expression
而現在你總應該這樣寫:
static_cast
< type > (expression)
例如,假設你想把一個int轉換成double,以便讓包含int類型變量的表達式產生出浮點數值的結果。如果用C風格的類型轉換,你能這樣寫:
int?firstNumber,?secondNumber;

double?result?=?((double)firstNumber)/secondNumber;
如果用上述新的類型轉換方法,你應該這樣寫:
double?result?=?static_cast
< double > (firstNumber)/secondNumber;
這樣的類型轉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風格的類型轉換一樣把 ?struct轉換成int類型或者把double類型轉換成指針類型,另外,static_cast不能從表達式中去除const屬性,因為 另一個新的類型轉換操作符const_cast有這樣的功能。
其它新的C++類型轉換操作符被用在需要更多限制的地方。const_cast用于 類型轉換掉表達式的const或volatileness屬性。通過使用const_cast,你向人們和編譯器強調你通過類型轉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
update(const_cast
< SpecialWidget * > ( &csw ));
//?正確,csw的const被顯示地轉換掉(
//?csw和sw兩個變量值在update
//函數中能被更新)
update((SpecialWidget*)
&csw );
//?同上,但用了一個更難識別
//的C風格的類型轉換
Widget?*pw?=?new?SpecialWidget;
update(pw);?//?錯誤!pw的類型是Widget*,但是
//?update函數處理的是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換。
到目前為止,const_cast最普通的用途就是轉換掉對象的const屬性。
第 二種特殊的類型轉換符是dynamic_cast,它被用于安全地沿著類的繼承關系向下進行類型轉換。這就是說,你能用dynamic_cast把指向基 類的指針或引用轉換成指向其派生類或其兄弟類的指針或引用,而且你能知道轉換是否成功。失敗的轉換將返回空指針(當對指針進行類型轉換時)或者拋出異常 (當對引用進行類型轉換時):
Widget?*pw;

update(dynamic_cast
< SpecialWidget * > (pw));
//?正確,傳遞給update函數一個指針
//?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
//?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的類型上(參見條款M24),也不能用它來轉換掉constness:
int?firstNumber,?secondNumber;

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

update(dynamic_cast
< SpecialWidget * > ( &sw ));
//?錯誤!?dynamic_cast不能轉換
//?掉const。
如你想在沒有繼承關系的類型中進行轉換,你可能想到static_cast。如果是為了去除const,你總得用const_cast。
這四個類型轉換符中的最后一個是reinterpret_cast。使用這個操作符的類型轉換,其的轉換結果幾乎都是執行期定義(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指針類型之間進行轉換。例如,假設你有一個函數指針數組:
typedef?void?(*FuncPtr)();?//?FuncPtr?is?一個指向函數
//?的指針,該函數沒有參數
//?返回值類型為void
FuncPtr?funcPtrArray[10];?//?funcPtrArray?是一個能容納
//?10個FuncPtrs指針的數組
讓我們假設你希望(因為某些莫名其妙的原因)把一個指向下面函數的指針存入funcPtrArray數組:
int?doSomething();
你不能不經過類型轉換而直接去做,因為doSomething函數對于funcPtrArray數組來說有一個錯誤的類型。在FuncPtrArray數組里的函數返回值是void類型,而doSomething函數返回值是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(1549) 評論(1)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++&OOPMiscellaneous

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# re: C++風格的類型轉換的用法 (轉) 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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