C++中的四种转型操作符

C++中的四种转型操作符分类：C++之技术2014-08-1100:09164人阅读评论(0)收藏举报c++转型编译器宏exception在详细介绍C++中的四种转型操作符之前，我们先来说说旧式转型的缺点：①它几乎允许将任何类型转换为任何其他类型，这是十分拙劣的。如果每次转型都能够更精确地指明意图，则更好。②旧式转型难以辨识。旧式转型的语法结构是由一对小括号加上一个对象名称组成，而小括号和对象名称在C++的任何地方都有可能被使用。为解决C旧式转型的缺点，C++导入了4个新的转型操作符：static_cast、const_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast。下面我来一一分析这四种转型操作符。1）static_caststatic_cast基本上拥有与C旧式转型相同的威力与意义，以及相同的限制。例如，不能够利用static_cast将一个struct转型为int，或将一个double转型为pointer；这些都是C旧式转型动作原本就不可以完成的任务。static_cast甚至不能够移除表达式的常量性。inta,b;...doublec=static_castdouble(a)/b;2）const_castconst_cast用来改变表达式中的常量性（constness）或变易性（volatileness）。使用const_cast，便是对人类（以及编译器）强调，通过这个转型操作符，我们唯一想改变的是某物的常量性或变易性。如果将const_cast应用于上述以为的用途，那么转型动作会被拒绝。下面看一个例子：classWidget{...};classSpecialWidget:publicWidget{...};voidupdate(SpecialWidget*psw);SpecialWidgetsw;//sw是个non-const对象constSpecialWidget&csw=sw;//csw却是一个代表sw的reference，并视之为一个const对象update(&csw);//错误！不能讲constSpecialWidget*传给一个需要SpecialWidget*的函数update(const_castSpecialWidget*(&csw));//可！&csw的常量性被去除了。也因此，csw（亦即sw）在此函数中可被更改。update((SpecialWidget*)&csw);//情况同上，但使用的是较难辨识的c旧式转型语法Widget*pw=newSpecialWidget;update(pw);//错误！pw的类型是Widget*，但update()需要的却是SpecialWidget*。update(const_castSpecialWidgt*(pw));//错误！const_cast只能用来影响常量性或变易性，无法进行继承体系的向下转型动作。3）dynamic_cast①dynamic_cast用来执行继承体系中”安全地向下转型或跨系转型动作“。也就是说你可以利用dynamic_cast，将”指向baseclassobjects的pointers或references“转型为”指向derived（或siblingbase）classobjects的pointers或references“，并得知转型是否成功。如果转型失败，会以一个null指针（当转型对象是指针）或一个exception（当转型对象是reference）表现出来：Widget*pw;...update(dynamic_castSpecialWidget*(pw));//很好，传给update()一个指针，指向pw所指的SpecialWidget----如果pw真的指向这样的东西；否则传过去的将是一个null指针voidupdateViaRef(SpecialWidget&rsw);updateViaRef(dynamic_castSpecialWidget&(*pw));//很好，传给updateViaRef()的是pw所指的SpecialWidget----如果pw真的指向这样的东西；否则抛出一个exceptiondynamic_cast只能用来助你巡航于继承体系之下。它无法应用在缺乏虚函数的类型身上，也不能改变类型的常量性。②dynamic_cast的第二个用途是找出被某对象占用的内存的起始点。例如：classHeapTracked{public:boolisOnheap()const;private:typedefconstvoid*RawAddress;staticlistRawAddressaddresses;};boolHeapTracked::isOnheap()const{constvoid*rawAddress=dynamic_castconstvoid*(this);//取得一个指针，指向*this所占内存的起始处listRawAddress::iteratorit=find(addresses.begin(),addresses.end(),rawAddress);returnit!=addresses.end();}凡涉及”多重继承或虚拟基类“的对象，会拥有多个地址，只要简单地将指针”动态转型“为void*（或constvoid*或volatilevoid*或constvolatilevoid*），便会获得一个指针，指向”原指针所指对象“的内存起始处。不过，dynamic_cast只适用于那种”所指对象至少有一个虚函数“的指针身上。4）reinterpret_cast这个操作符的转换结果几乎总是与编译平台息息相关。所以reinterpret_cast不具移植性。reinterpret_cast的最常用用途是转换”函数指针“类型。假设有一个数组，存储的都是函数指针，有特定的类型：typedefvoid(*FuncPtr)();//FuncPtr是个指针，指向某个函数。FuncPtrfuncPtrArray[10];//funcPtrArray是个数组，内有10个FuncPtrs。假设由于某种原因，你希望将以下函数的一个指针放进funcPtrArray中：intdoSomething();如果没有转型，不可能办到这一点，因为doSomething的类型与funcPtrArray所能接受的不同。funcPtrArray内各函数指针所指函数的返回值是void，但doSomething的返回值却是int：funPtrArray[0]=&doSomething;//错误！类型不对使用reinterpret_cast，可以强迫编译器了解你的意图。funcPtrArray[0]=reinterpret_castFuncPtr(&doSomething);函数指针的转型动作并不具有移植性（C++不保证所有的函数指针都能以此方式重新呈现），某些情况下这样的转型可能会导致不正确的结果，所以应该尽量避免将函数指针转型。如果编译器尚未支持这些新式转型动作，也可以使用传统转型方式取代static_cast、const_cast和reinterpret_cast。甚至可以利用宏来仿真这些新语法。#definestatic_cast(TYPE,EXPR)((TYPE)(EXPR))#defineconst_cast(TYPE,EXPR)((TYPE)(EXPR))#definereinterpret_cast(TYPE,EXPR)((TYPE)(EXPR))至于dynamic_cast，也可回头使用旧式的C型语法，或者定义一个宏，但是它们不可能告诉你转型是否成功。