C++类型转换:四种类型转换的规定
- 1. 内置类型中的类型转换
- 2. 内置类型和自定义类型的转换
- 3. 自定义类型转换成内置类型
- 4. 自定义类型之间的转换
- 5. C++强制类型转换
- 5.1 static_cast
- 5.2 reinterpret_cast
- 5.3 const_cast
- 5.4 dynamic_cast
- 6. RTTI(了解)
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1. 内置类型中的类型转换
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(整形之间/整形与浮点数之间)。
- 显式类型转化:需要用户自己处理(指针与整形,指针之间)。
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);
}
2. 内置类型和自定义类型的转换
class A
{
public:explicit A(int a):_a1(a),_a2(a){}A(int a1,int a2):_a1(a1),_a2(a2){}
private:int _a1 = 1;int _a2 = 1;
};int main()
{string s = "11111";//单参数的构造函数支持隐式类型转换//如果加了explicit不支持隐式类型转换必须强制类型转换A aa1 = (A)1;//多参数的隐式类型转换A aa2 = { 1,2 };return 0;
}
3. 自定义类型转换成内置类型
想要实现自定义类型转换成内置类型,需要我们提供对应的运算符重载。
class A
{
public:explicit A(int a):_a1(a),_a2(a){}A(int a1,int a2):_a1(a1),_a2(a2){}//()被仿函数占用了,不能用了//operator + 类型,无返回类型operator int(){return _a1 + _a2;}
private:int _a1 = 1;int _a2 = 1;
};int main()
{string s = "11111";//单参数的构造函数支持隐式类型转换//如果加了explicit不支持隐式类型转换必须强制类型转换A aa1 = (A)1;//多参数的隐式类型转换A aa2 = { 1,2 };//临时对象具有常性,需要加constconst A& aa3 = { 1,2 };int x = aa1;int y = aa2;//本质上转换成函数的调用int z = aa2.operator int();cout << x << endl; //2cout << y << endl; //3return 0;
}
shared_ptr
这里就提供了转换成bool类型的运算符重载。
可以判断这个指针是不是空指针。
4. 自定义类型之间的转换
自定义类型的相互转换,需要提供对应的构造函数才能相互转换。
class A
{
public:explicit A(int a):_a1(a),_a2(a){}A(int a1,int a2):_a1(a1),_a2(a2){}//()被仿函数占用了,不能用了//operator + 类型,无返回类型operator int(){return _a1 + _a2;}int get() const{return _a1 + _a2;}
private:int _a1 = 1;int _a2 = 1;
};class B
{
public:B(int b):_b(b){}//支持A -> BB(const A& aa):_b(aa.get()){}
private:int _b;
};int main()
{A aa1(1);B bb1(2);bb1 = aa1;//B& ref = aa1;const B& ref = aa1;
}
5. C++强制类型转换
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。
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作符:static_cast
、reinterpret_cast
、const_cast
、dynamic_cast
5.1 static_cast
static_cas
t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
int main()
{//对应隐式类型转换 -- 数据的意义没有改变double d = 13.14;int b = static_cast<int>(d);return 0;
}
5.2 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
int main()
{//对应隐式类型转换 -- 数据的意义没有改变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);//对应强制类型 -- 数据的意义已经发生改变int* p = reinterpret_cast<int*>(a);return 0;
}
5.3 const_cast
const_cast
最常用的用途就是删除变量的const属性,方便赋值
int main()
{//对应强制类型转换中有风险的去掉const属性const int b = 2;//int* p2 = (int*)&b;int* p2 = const_cast<int*>(&b);*p2 = 3;cout << b << endl;cout << *p2 << endl;
}
这里可以看到打印的值依然是2,因为编译器优化的原因所以会把const 变量
直接替换或者放到寄存器里面在直接从里面读取。
如果不想让编译器将const变量优化到寄存器当中,可以用volatile关键字对const变量进行修饰,这时当要读取这个const变量时编译器就会从内存中进行读取
5.4 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)
向下转换:
如果父类的指针(或引用)指向的是一个父类对象,那么将其转换为子类的指针(或引用)是不安全的,因为转换后可能会访问到子类的资源,而这个资源是父类对象所没有的。
如果父类的指针(或引用)指向的是一个子类对象,那么将其转换为子类的指针(或引用)则是安全的
注意:子类的对象赋值给父类是可以的,但是父类的对象赋值给子类会报错,就算强制类型转换也不可以。
class A
{
public:virtual void f() {}int _a = 1;
};
class B : public A
{
public:int _b = 2;
};
void fun(A* pa)
{// dynamic_cast会先检查是否能转换成功(指向子类对象),能成功则转换,// 指向父类对象不能则返回nullptr//B* pb1 = (B*)(pa);B* pb1 = dynamic_cast<B*>(pa);if (pb1 != nullptr){cout << "pb1:" << pb1->_a << endl;cout << "pb1:" << pb1->_b << endl;}else{cout << "转换失败" << endl;}
}
int main()
{A a;B b;fun(&a);fun(&b);return 0;
}
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
6. RTTI(了解)
RTTI:Run-time Type identification的简称,即:运行时类型识别。
C++通过以下方式来支持RTTI:
- typeid运算符
- dynamic_cast运算符
- decltype