类型转换（C++）

1.5 类型转换

类型转换分为隐式转换和显示转换

写C/C++代码的时候，有时候不可避免的会使用类型转换，良好的代码风格中应该避免隐式转换，隐式转换有时候会产生不易察觉的问题。

1.5.1 隐式类型转换

C++定义了一套标准数据类型转换的规则，在必要时C++会用这套规则进行数据类型的转换。这种转换是在程序员不参与的情况下自动进行的，所以为隐式类型转换。转换原则：

一下四种常见类型会发生隐式转换：

• 多种数据类型的算术表达式中

  int a = 2;
  float b = 3.14;
  double c = 6.5;
  a+b+c;
  

• 将一种数据类型赋值给另一种数据类型变量

  int a = 2;
  float b = 3.14;
  long double c = 6.5;
  b = a;
  c = a;
  

• 函数调用时，若实参表达式与形参的类型不相符

  int min(int a, int b) {
      return a > b ? a : b;
  }
  int a = 3;
  float b = 3.3;
  int x = min(b, a + 3.6);
  

• 函数返回时，如果返回表达式的值与函数返回类型不同

  double add(int a, int b) {
      return a + b;
  }
  

1.5.2 显示类型转换

显示类型转换也称为强制类型转换，是指把一种数据类型强制转换成另一种数据类型。

int a = 4;
float c = (float) a;//C风格 C++也支持
float d = float(a);//C++风格 C不支持

C++提供了更严格的类型转换，可以提供更好的控制转换过程，C++增加了四个强制转换运算符：

static_cast，dynamic_cast，const_cast和reinterpret_cast.

• 静态类型转换 static_cast

  • 目标类型变量 = static_cast<目标类型> （源类型变量）
  • 用于隐式转换的逆转换，常用于基本类型之间的转换，void* 转换为其它类型的指针
  • 不能用于整型和指针之间的互相转换，不能用于不同类型的指针、引用之间的转换（风险高）

  #include <iostream>
  #include <cstdlib>
  using namespace std;
  
  int main(void) {
  
  	int a = 100;
  	double a1 = (double)a;//c风格
  	double a2 = double(a);//c++风格
  
  	double b = static_cast<double>(a);
  	
  	void *p = malloc(100);
  	int *pi = static_cast<int *> (p);
  	char *pc = static_cast<char *> (p);
  
  //    int num = p; //如果从C的角度来看（或搞底层开发的人员来看）我们眼里只有内存，没有什么数据类型，在32位的机器上num变量占4字节，p指针也是对应4字节内存，严格来说这是没问题的，就是把p指针4字节内存搬到num变量4字节内存中了，数据又没有丢，但是在C++中直接这样写是编译不通过的(C++比较严格)。
  	//int num = static_cast<int>(p); // error 整型和指针之间
  	//pc = static_cast<char *>(pi); // error 不同类型的指针
  	return 0;
  }
  

  • 用于自定义类型的转换（向上造型）

• 重解释类型转换 reinterpret_cast

  • 目标类型变量 = reinterpret_cast<目标类型> （源类型变量）
  • 用于任意类型指针或引用之间的转换
  • 指针和整型数之间的转换

  #include <iostream>
  #include <cstdlib>
  using namespace std;
  
  int main(void) {
  
  	void *p = malloc(100);
  	int *pi = static_cast<int *> (p);
  	char *pc = static_cast<char *> (p);
  
  	//int num = static_cast<int>(p); // error
  	//pc = static_cast<char *>(pi); // error
  	
  	int num = reinterpret_cast<int>(p);
  	pc = reinterpret_cast<char *>(pi);
  
  	int n = 0x00414243;
  	
  	char *ps = reinterpret_cast<char *>(&n);
  	cout << ps << endl; //CBA
      cout << hex << n << endl; //414243
  	return 0;
  }
  

• 常类型转换 const_cast

  • 目标类型变量 = const_cast<目标类型> （源类型变量）
  • 用于去除指针或引用的常属性

  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main (void) {
  
  	int num = 2;
  	const int *p1 = &num;
  	// (*p1)++; // error
  
  	int *p2 = const_cast<int *>(p1);
  	*p2 = 100;
  
  	cout << num << endl;
  	return 0;
  }
  

• 动态类型转换 dynamic_cast

  • 目标类型变量 = dynamic_cast<目标类型> （源类型变量）
  • 主要用于多态中类指针的向下转型，可以检测是否可以转型成功