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C++的4種類型轉(zhuǎn)換

Posted on 2005-12-07 10:50 inwind 閱讀(1519) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++學(xué)習(xí)
   一、C 風(fēng)格(C-style)強(qiáng)制轉(zhuǎn)型如下:

    (T) expression // cast expression to be of type T
    函數(shù)風(fēng)格(Function-style)強(qiáng)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(gè)把括號(hào)放在哪的問題。我把這兩種形式稱為舊風(fēng)格(old-style)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型。

   二、 C++的四種強(qiáng)制轉(zhuǎn)型形式:

  C++ 同時(shí)提供了四種新的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型形式(通常稱為新風(fēng)格的或 C++ 風(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型):
  const_cast(expression)
  dynamic_cast(expression)
  reinterpret_cast(expression)
  static_cast(expression)

  每一種適用于特定的目的:

  dynamic_cast 主要用于執(zhí)行“安全的向下轉(zhuǎn)型(safe downcasting)”,也就是說,要確定一個(gè)對(duì)象是否是一個(gè)繼承體系中的一個(gè)特定類型。它是唯一不能用舊風(fēng)格語法執(zhí)行的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型,也是唯一可能有重大運(yùn)行時(shí)代價(jià)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型。
    
     static_cast 可以被用于強(qiáng)制隱型轉(zhuǎn)換(例如,non-const 對(duì)象轉(zhuǎn)型為 const 對(duì)象,int 轉(zhuǎn)型為 double,等等),它還可以用于很多這樣的轉(zhuǎn)換的反向轉(zhuǎn)換(例如,void* 指針轉(zhuǎn)型為有類型指針,基類指針轉(zhuǎn)型為派生類指針),但是它不能將一個(gè) const 對(duì)象轉(zhuǎn)型為 non-const 對(duì)象(只有 const_cast 能做到),它最接近于C-style的轉(zhuǎn)換。
   
   const_cast 一般用于強(qiáng)制消除對(duì)象的常量性。它是唯一能做到這一點(diǎn)的 C++ 風(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型。

   reinterpret_cast 是特意用于底層的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型,導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)依賴(implementation-dependent)(就是說,不可移植)的結(jié)果,例如,將一個(gè)指針轉(zhuǎn)型為一個(gè)整數(shù)。這樣的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型在底層代碼以外應(yīng)該極為罕見。
  
  舊風(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)型依然合法,但是新的形式更可取。首先,在代碼中它們更容易識(shí)別(無論是人還是像 grep 這樣的工具都是如此),這樣就簡化了在代碼中尋找類型系統(tǒng)被破壞的地方的過程。第二,更精確地指定每一個(gè)強(qiáng)制轉(zhuǎn)型的目的,使得編譯器診斷使用錯(cuò)誤成為可能。例如,如果你試圖使用一個(gè) const_cast 以外的新風(fēng)格強(qiáng)制轉(zhuǎn)型來消除常量性,你的代碼將無法編譯。

== 
==  dynamic_cast .vs. static_cast
==

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

void f(B* pb)
{
   D* pd1 = dynamic_cast<D*>(pb);
   D* pd2 = static_cast<D*>(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(yán)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(dǎo)航以外,還包括無映射變換,窄化變換(這種變換會(huì)導(dǎo)致對(duì)象切片,丟失信息),用VOID*的強(qiáng)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(gè)完全不同類型的意思,這個(gè)關(guān)鍵詞在我們需要把類型映射回原有類型時(shí)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(xiǎn)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(shí)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(jì)算, 類型檢查). 其操作數(shù)相對(duì)是安全的. 另一方面, reinterpret_cast 僅僅是重新解釋了給出的對(duì)象的比特模型而沒有進(jìn)行二進(jìn)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(gè)變量從 int 轉(zhuǎn)換到 double. 這些類型的二進(jìn)制表達(dá)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(bǔ)足比特位. 其結(jié)果為 9.0. 而reinterpret_cast 的行為卻不同:

    int n=9;
    double d=reinterpret_cast<double & > (n);

    這次, 結(jié)果有所不同. 在進(jìn)行計(jì)算以后, d 包含無用值. 這是因?yàn)?reinterpret_cast 僅僅是復(fù)制 n 的比特位到 d, 沒有進(jìn)行必要的分析.

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