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C++簡明講解類型轉換的使用與作用_C 語言

作者：清風自在?流水潺潺 ? 更新時間： 2022-06-19 編程語言

一、C語言中的強制類型轉換

轉換的語法如下：

(Type) (Expression)

Type(Expression)

下面看一段C語言中粗暴的類型轉換的代碼：

#include <stdio.h>
typedef void(PF)(int);
struct Point
{
    int x;
    int y;
};
int main()
{
    int v = 0x12345;
    PF* pf = (PF*)v;
    char c = char(v);
    Point* p = (Point*)v;
    pf(5);
    printf("p->x = %d\n", p->x);
    printf("p->y = %d\n", p->y);
    return 0;
}

在C++的環境下編譯后就會發現：

二、C語言強制類型轉換存在的問題

過于粗暴

  • 任意類型之間都可以進行轉換，編譯器很難判斷其正確性

難于定位

  • 在源碼中無法快速定位所有使用強制類型轉換的語句

三、C++ 中的類型轉換

C++ 將強制類型轉換分為4種不同的類型：

C++強制類型轉換

static_cast const_cast
dynamic_cast reinterpret_cast

用法：xxx_cast<Type >( Expression )

static_cast 強制類型轉換

  • 用于基本類型間的轉換
  • 不能用于基本類型指針間的轉換
  • 用于有繼承關系類對象之間的轉換和類指針之間的轉換

const_cast 強制類型轉換

  • 用于去除變量的只讀屬性
  • 強制轉換的目標類型必須是指針或引用

reinterpret_cast 強制類型轉換

  • 用于指針類型間的強制轉換
  • 用于整數和指針類型間的強制轉換

dynamic_cast 強制類型轉換

  • 用于有繼承關系的類指針間的轉換
  • 用于有交叉關系的類指針間的轉換
  • 具有類型檢查的功能
  • 需要虛函數的支持

??????下面看一段C++類型轉換代碼：

#include <stdio.h>
void static_cast_demo()
{
    int i = 0x12345;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    c = static_cast<char>(i);
    //pc = static_cast<char*>(pi);
}
void const_cast_demo()
{
    const int& j = 1;
    int& k = const_cast<int&>(j);
    const int x = 2;
    int& y = const_cast<int&>(x);
    //int z = const_cast<int>(x);
    k = 5;
    printf("k = %d\n", k);
    printf("j = %d\n", j);
    y = 8;
    printf("x = %d\n", x);
    printf("y = %d\n", y);
    printf("&x = %p\n", &x);
    printf("&y = %p\n", &y);
}
void reinterpret_cast_demo()
{
    int i = 0;
    char c = 'c';
    int* pi = &i;
    char* pc = &c;
    pc = reinterpret_cast<char*>(pi);
    pi = reinterpret_cast<int*>(pc);
    pi = reinterpret_cast<int*>(i);
    //c = reinterpret_cast<char>(i); 
}
void dynamic_cast_demo()
{
    int i = 0;
    int* pi = &i;
    //char* pc = dynamic_cast<char*>(pi);
}
int main()
{
    static_cast_demo();
    const_cast_demo();
    reinterpret_cast_demo();
    dynamic_cast_demo();
    return 0;
}

下面為輸出結果：

注意程序注釋的4個地方，都是錯誤使用了類型轉換：

第一個地方：pc = static_cast<char*>(pi) 。錯誤在于static_cast 不能在基本類型指針之間相互轉換。

第二個地方：int z = const_cast<int>(x)。錯誤在于const_cast強制轉換的目標類型必須是指針或引用。

第三個地方：c = reinterpret_cast<char>(i)。錯誤在于 const_cast用于指針類型間的強制轉換，而不能用于基本類型。

第四個地方：char* pc = dynamic_cast<char*>(pi)。錯誤在于dynamic_cast需要虛函數的支持。

還有一個問題就是 x 和 y 值的問題。x 是一個真正意義上的常量，所以編譯期間值確定了就是2，但是編譯器要兼容 C語言，所以會給 x 在?？臻g分配了4個字節的空間出來，使用 const_cast 作用于它就相當于給這 4個字節空間取了一個別名 y，令 y = 8，就相當于給這 4個字節?？臻g中的 int 變量賦了一個值 8。所以打印出來的 x 和 y的地址值是一樣的。

四、小結

C 方式的強制類型轉換

  • 過于粗暴
  • 潛在的問題不易被發現
  • 不易在代碼中定位

新式類型轉換以C++ 關鍵字的方式出現

  • 編譯器能夠幫助檢查潛在的問題
  • 非常方便的在代碼中定位
  • 支持動態類型識別( dynamic_cast )

原文鏈接：https://blog.csdn.net/weixin_43129713/article/details/122694993

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