C++四种强制类型转换运算符

转自http://blog.csdn.net/jsc0218/article/details/21567687

C++有四种强制类型转换符，分别是dynamic_cast，const_cast，static_cast，reinterpret_cast。

其中dynamic_cast与运行时类型转换密切相关，在这里我们先介绍dynamic_cast，其他三种在后面介绍。

1、dynamic_cast运算符
该转换符用于将一个指向派生类的基类指针或引用转换为派生类的指针或引用。
注意：dynamic_cast转换符只能用于含有虚函数的类，其表达式为 dynamic_cast<类型>(表达式)

其中的类型是指把表达式要转换成的目标类型，比如含有虚函数的基类B和从基类B派生出的派生类D，则：

B *pb; 

D *pd, md;  

pb = &md; 

pd = dynamic_cast<D *>(pb); 

最后一条语句表示把指向派生类D的基类指针pb转换为派生类D的指针，然后将这个指针赋给派生类D的指针pd，有人可能会觉得这样做没有意义，既然指针pd要指向派生类为什么不pd = &md;这样做更直接呢？有些时候我们需要强制转换，比如如果指向派生类的基类指针B想访问派生类D中的除虚函数之外的成员时就需要把该指针转换为指向派生类D的指针，以达到访问派生类D中特有的成员的目的，比如派生类D中含有特有的成员函数g()，这时可以这样来访问该成员dynamic_cast<D
*>(pb)->g();因为dynamic_cast转换后的结果是一个指向派生类的指针，所以可以这样访问派生类中特有的成员。但是该语句不影响原来的指针的类型，即基类指针pb仍然是指向基类B的。如果单独使用该指针仍然不能访问派生类中特有的成员。一般情况下不推见这样使用dynamic_cast转换符，因为dynamic_cast的转换并不会总是成功的，具体情况在后面介绍。

dynamic_cast的注意事项

dynamic_cast转换符只能用于指针或者引用。dynamic_cast转换符只能用于含有虚函数的类。dynamic_cast转换操作符在执行类型转换时首先将检查能否成功转换，如果能成功转换则转换之，如果转换失败，如果是指针则反回一个0值，如果是转换的是引用，则抛出一个bad_cast异常，所以在使用dynamic_cast转换之间应使用if语句对其转换成功与否进行测试，比如pd = dynamic_cast(pb);
if(pd){…}else{…}，或者这样测试if(dynamic_cast(pb)){…}else{…}。

因此，dynamic_cast操作符一次执行两个操作。首先验证被请求的转换是否有效，只有转换有效，操作符才实际进行转换。基类的指针可以赋值为指向派生类的对象，同样，基类的引用也可以用派生类对象初始化，因此，dynamic_cast操作符执行的验证必须在运行时进行。

2、const_cast操作符

其表达式为 const_cast<类型>(表达式)，

其中类型指要把表达式转换为的目标类型。该操作符用于改变const和volatile，const_cast最常用的用途就是删除const属性，如果某个变量在大多数时候是常量，而在某个时候又是需要修改的，这时就可以使用const_cast操作符了。

const_cast操作符不能改变类型的其他方面，他只能改变const或volatile，即const_cast不能把int改变为double，但可以把const int改变为int。const_cast只能用于指针或引用。

const_cast的用法举例

比如：int a=3; const int *b=&a; int* c=const_cast(b); *c=4; cout<<a<<*c;这时输出两个4，如果不使用const_cast转换符则常量指针*c的值是不能改变的，在这里使用const_cast操作符，通过指针b就能改变常量指针和变量a的值。

3、static_cast操作符
该操作符用于非多态类型的转换，任何标准转换都可以使用他，即static_cast可以把int转换为double，但不能把两个不相关的类对象进行转换，比如类A不能转换为一个不相关的类B类型。static_cast本质上是传统c语言强制转换的替代品。

static_cast（静态转换）执行非多态的转换，用于代替C中通常的转换操作。因此，被做为隐式类型转换使用。显式告诉编译器，不关心转换后精度损失。比如：
int i;
float f = 166.7f;
i = static_cast<int>(f);
此时结果，i的值为166。

4、reinterpret_cast操作符
该操作符用于将一种类型转换为另一种不同的类型，比如可以把一个整型转换为一个指针，或把一个指针转换为一个整型，因此使用该操作符的危险性较高，一般不应使用该操作符。

reinterpret_cast（重述转换）主要是将数据从一种类型的转换为另一种类型。所谓“通常为操作数的位模式提供较低层的重新解释”也就是说将数据以二进制存在形式的重新解释。比如：

int i;
char *p = "This is a example.";
i = reinterpret_cast<int>(p);
此时结果，i与p的值是完全相同的。reinterpret_cast的作用是说将指针p的值以二进制（位模式）的方式被解释为整型，并赋给i，一个明显的现象是在转换前后没有数位损失，即一定不改变元数据。 
from http://blog.sina.com.cn/s/blog_8fcf831b0101auaa.html

关于reinterpret_cast，使用这个操作符的类型转换，其的转换结果几乎都是执行期定义（implementation-defined）。因此，使用reinterpret_casts的代码很难移植。 

reinterpret_casts的最普通的用途就是在函数指针类型之间进行转换。例如，假设你有一个函数指针数组：

typedef void (*FuncPtr)(); // FuncPtr是一个指向函数的指针，该函数没有参数返回值类型为void

FuncPtr funcPtrArray[10]; // funcPtrArray是一个能容纳10个FuncPtrs指针的数组 

让我们假设你希望（因为某些莫名其妙的原因）把一个指向下面函数的指针存入funcPtrArray数组：

int doSomething();

你不能不经过类型转换而直接去做，因为doSomething函数对于funcPtrArray数组来说有一个错误的类型。在FuncPtrArray数组里的函数返回值是void类型，而doSomething函数返回值是int类型。

funcPtrArray[0]  =  &doSomething; // 错误！类型不匹配reinterpret_cast可以让你迫使编译器以你的方法去看待它们

funcPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething); // this compiles 

 

转换函数指针的代码是不可移植的（C++不保证所有的函数指针都被用一样的方法表示），在一些情况下这样的转换会产生不正确的结果。