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C++复习day11

article 2024/11/15 4:47:25

类型转化

C语言中的类型转换

在C语言中，如果赋值运算符左右两侧类型不同，或者形参与实参类型不匹配，或者返回值类型与接收返回值类型不一致时，就需要发生类型转化，C语言中总共有两种形式的类型转换：隐式类型转换和显式类型转换。

隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败
显式类型转化：需要用户自己处理

void Test()
{
    int i = 1;
    // 隐式类型转换
    double d = i;
    printf("%d, %.2f\n", i, d);
    int* p = &i;
    // 显示的强制类型转换
    int address = (int)p;
    printf("%x, %d\n", p, address);
}

缺陷：转换的可视性比较差，所有的转换形式都是以一种相同形式书写，难以跟踪错误的转换

.为什么C++需要四种类型转换

C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点的：

隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰

因此C++提出了自己的类型转化风格，注意因为C++要兼容C语言，所以C++中还可以使用C语言的转化风格。

C++强制类型转换

标准C++为了加强类型转换的可视性，引入了四种命名的强制类型转换操作符：

static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast

static_cast

static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用 static_cast，但它不能用于两个不相关的类型进行转换

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	double d = 12.34;
	int a = static_cast<int>(d);
	cout << a << endl; //12
	return 0;
}

reinterpret_cast

reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	double d = 12.34;
	int a = static_cast<int>(d);
	cout << a << endl;
	// 这里使用static_cast会报错，应该使用reinterpret_cast
	//int *p = static_cast<int*>(a);
	int* p = reinterpret_cast<int*>(a);
	return 0;
}

const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;
	cout << a << endl; //这里之所以是2，是因为a这个值在const时被存到了寄存器中
	cout << *p << endl; //3
	return 0;
}

dynamic_cast

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用(动态转换)

向上转型：子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换，赋值兼容规则)

向下转型：父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

注意：

dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回0

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	virtual void f() {}
};
class B : public A
{};
void fun(A* pa)
{
	// dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回
	B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
	cout << "pb1:" << pb1 << endl;
	cout << "pb2:" << pb2 << endl;
}
int main()
{
	A a;
	B b;
	fun(&a);
	fun(&b);
	return 0;
}

来自牛客C++面试宝典C++篇的问题和参考答案
简述一下 C++11 中四种类型转换

C++中四种类型转换分别为const_cast、static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast，四种转
换功能分别如下：
1. const_cast
将const变量转为非const
2. static_cast
最常用，可以用于各种隐式转换，比如非const转const，static_cast可以用于类向上转换，但向
下转换能成功但是不安全。
3. dynamic_cast
只能用于含有虚函数的类转换，用于类向上和向下转换
向上转换：指子类向基类转换。
向下转换：指基类向子类转换。
这两种转换，子类包含父类，当父类转换成子类时可能出现非法内存访问的问题。
dynamic_cast通过判断变量运行时类型和要转换的类型是否相同来判断是否能够进行向下转
换。dynamic_cast可以做类之间上下转换，转换的时候会进行类型检查，类型相等成功转换，类
型不等转换失败。运用RTTI技术，RTTI是”Runtime Type Information”的缩写，意思是运行时类型
信息，它提供了运行时确定对象类型的方法。在c++层面主要体现在dynamic_cast和typeid，vs中
虚函数表的-1位置存放了指向type_info的指针，对于存在虚函数的类型，dynamic_cast和typeid
都会去查询type_info。
4. reinterpret_cast
reinterpret_cast可以做任何类型的转换，不过不对转换结果保证，容易出问题。

注意：为什么不用C的强制转换：C的强制转换表面上看起来功能强大什么都能转，但是转换不够明
确，不能进行错误检查，容易出错。

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