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            兔子的技術博客

            兔子

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            轉(zhuǎn)自:http://blog.chinaunix.net/u2/76248/showart_1984357.html

            標準C++類型轉(zhuǎn)換符

            C 風格(C-style)強制轉(zhuǎn)型如下:

            (T) expression // cast expression to be of type T

            函數(shù)風格(Function-style)強制轉(zhuǎn)型使用這樣的語法:

            T(expression) // cast expression to be of type T

             

            這兩種形式之間沒有本質(zhì)上的不同,它純粹就是一個把括號放在哪的問題。我把這兩種形式稱為舊風格(old-style)的強制轉(zhuǎn)型。

            使用標準C++的類型轉(zhuǎn)換符:static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast、和const_cast。

            3.1 static_cast
            用法:static_cast < type-id > ( expression )
            該運算符把expression轉(zhuǎn)換為type-id類型,但沒有運行時類型檢查來保證轉(zhuǎn)換的安全性。它主要有如下幾種用法:
            ①用于類層次結構中基類和子類之間指針或引用的轉(zhuǎn)換。
              進行上行轉(zhuǎn)換(把子類的指針或引用轉(zhuǎn)換成基類表示)是安全的;
              進行下行轉(zhuǎn)換(把基類指針或引用轉(zhuǎn)換成子類表示)時,由于沒有動態(tài)類型檢查,所以是不安全的。
            ②用于基本數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換,如把int轉(zhuǎn)換成char,把int轉(zhuǎn)換成enum。這種轉(zhuǎn)換的安全性也要開發(fā)人員來保證。
            ③把空指針轉(zhuǎn)換成目標類型的空指針。
            ④把任何類型的表達式轉(zhuǎn)換成void類型。

            注意:static_cast不能轉(zhuǎn)換掉expression的const、volitale、或者__unaligned屬性。


            3.2 dynamic_cast
            用法:dynamic_cast < type-id > ( expression )
            該運算符把expression轉(zhuǎn)換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指針、類的引用或者void *;
            如果type-id是類指針類型,那么expression也必須是一個指針,如果type-id是一個引用,那么expression也必須是一個引用。

            dynamic_cast主要用于類層次間的上行轉(zhuǎn)換和下行轉(zhuǎn)換,還可以用于類之間的交叉轉(zhuǎn)換。
            在類層次間進行上行轉(zhuǎn)換時,dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的;
            在進行下行轉(zhuǎn)換時,dynamic_cast具有類型檢查的功能,比static_cast更安全。
            class B{
            public:
            int m_iNum;
            virtual void foo();
            };

            class D:public B{
            public:
            char *m_szName[100];
            };

            void func(B *pb){
            D *pd1 = static_cast(pb);
            D *pd2 = dynamic_cast(pb);
            }

            在上面的代碼段中,如果pb指向一個D類型的對象,pd1和pd2是一樣的,并且對這兩個指針執(zhí)行D類型的任何操作都是安全的;
            但是,如果pb指向的是一個B類型的對象,那么pd1將是一個指向該對象的指針,對它進行D類型的操作將是不安全的(如訪問m_szName),
            而pd2將是一個空指針。

            另外要注意:B要有虛函數(shù),否則會編譯出錯;static_cast則沒有這個限制。
            這是由于運行時類型檢查需要運行時類型信息,而這個信息存儲在類的虛函數(shù)表(
            關于虛函數(shù)表的概念,詳細可見)中,只有定義了虛函數(shù)的類才有虛函數(shù)表,
            沒有定義虛函數(shù)的類是沒有虛函數(shù)表的。

            另外,dynamic_cast還支持交叉轉(zhuǎn)換(cross cast)。如下代碼所示。
            class A{
            public:
            int m_iNum;
            virtual void f(){}
            };

            class B:public A{
            };

            class D:public A{
            };

            void foo(){
            B *pb = new B;
            pb->m_iNum = 100;

            D *pd1 = static_cast(pb); //compile error
            D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL
            delete pb;
            }

            在函數(shù)foo中,使用static_cast進行轉(zhuǎn)換是不被允許的,將在編譯時出錯;而使用 dynamic_cast的轉(zhuǎn)換則是允許的,結果是空指針。


            3.3 reinterpret_cast
            用法:reinterpret_cast(expression)
            type-id必須是一個指針、引用、算術類型、函數(shù)指針或者成員指針。
            它可以把一個指針轉(zhuǎn)換成一個整數(shù),也可以把一個整數(shù)轉(zhuǎn)換成一個指針(先把一個指針轉(zhuǎn)換成一個整數(shù),
            在把該整數(shù)轉(zhuǎn)換成原類型的指針,還可以得到原先的指針值)。

            該運算符的用法比較多。

            3.4 const_cast
            用法:const_cast (expression)
            該運算符用來修改類型的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外, type_id和expression的類型是一樣的。
            常量指針被轉(zhuǎn)化成非常量指針,并且仍然指向原來的對象;
            常量引用被轉(zhuǎn)換成非常量引用,并且仍然指向原來的對象;常量對象被轉(zhuǎn)換成非常量對象。

            Voiatile和const類試。舉如下一例:
            class B{
            public:
            int m_iNum;
            }
            void foo(){
            const B b1;
            b1.m_iNum = 100; //comile error
            B b2 = const_cast(b1);
            b2. m_iNum = 200; //fine
            }
            上面的代碼編譯時會報錯,因為b1是一個常量對象,不能對它進行改變;
            使用const_cast把它轉(zhuǎn)換成一個常量對象,就可以對它的數(shù)據(jù)成員任意改變。注意:b1和b2是兩個不同的對象。
             

            == ===========================================

            == dynamic_cast .vs. static_cast
            == ===========================================

            class B { ... };
            class D : public B { ... };

            void f(B* pb)
            {

            D* pd1 = dynamic_cast(pb);

            D* pd2 = static_cast(pb);
            }


            If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.


            If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.


            即dynamic_cast可用于繼承體系中的向下轉(zhuǎn)型,即將基類指針轉(zhuǎn)換為派生類指針,比static_cast更嚴格更安全。 dynamic_cast在執(zhí)行效率上比static_cast要差一些,但static_cast在更寬上范圍內(nèi)可以完成映射,這種不加限制的映射伴隨著不安全性。static_cast覆蓋的變換類型除類層次的靜態(tài)導航以外,還包括無映射變換、窄化變換(這種變換會導致對象切片,丟失信息)、用 VOID*的強制變換、隱式類型變換等...


            == ===========================================
            == static_cast .vs. reinterpret_cast
            == ================================================


            reinterpret_cast是為了映射到一個完全不同類型的意思,這個關鍵詞在我們需要把類型映射回原有類型時用到它。我們映射到的類型僅僅是為了故弄玄虛和其他目的,這是所有映射中最危險的。(這句話是C++編程思想中的原話)

            static_cast 和 reinterpret_cast 操作符修改了操作數(shù)類型。它們不是互逆的; static_cast 在編譯時使用類型信息執(zhí)行轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換執(zhí)行必要的檢測(諸如指針越界計算, 類型檢查). 其操作數(shù)相對是安全的。另一方面;reinterpret_cast 僅僅是重新解釋了給出的對象的比特模型而沒有進行二進制轉(zhuǎn)換, 例子如下:


            int n=9; double d=static_cast < double > (n);


            上面的例子中, 我們將一個變量從 int 轉(zhuǎn)換到 double。 這些類型的二進制表達式是不同的。 要將整數(shù) 9 轉(zhuǎn)換到雙精度整數(shù) 9,static_cast 需要正確地為雙精度整數(shù) d 補足比特位。其結果為 9.0。而reinterpret_cast 的行為卻不同:


            int n=9;

            double d=reinterpret_cast (n);


            這次, 結果有所不同. 在進行計算以后, d 包含無用值. 這是因為 reinterpret_cast 僅僅是復制 n 的比特位到 d, 沒有進行必要的分析.


            因此, 你需要謹慎使用 reinterpret_cast.

            posted on 2009-12-31 17:23 會飛的兔子 閱讀(171) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++及開發(fā)環(huán)境
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