static_cast,dynamic_cast,reinterpret_cast和const_cast的区别详解

在C语言中, 变量类型的强制转换一般都是在变量前面加个(type)就行了, 然而C++在这方面加了些拓展.




1)  static_cast
用法：static_cast <typeid> (expression)
说明：该运算符把expression转换为typeid类型，但没有运行时类型检查来确保转换的安全性。
用途：
a) 用于类层次结构中基类和派生类之间指针或者引用的转换。up-casting (把派生类的指针或引用转换成基类的指针或者引用表示)是安全的；down-casting(把基类指针或引用转换成子类的指针或者引用)是不安全的。

b) 用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，这种转换的安全性也要由开发人员来保证。

c) 可以把空指针转换成目标类型的空指针(null pointer)。

d) 把任何类型的表达式转换成void类型。

注意： static_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

2)dynamic_cast
用法：dynamic_cast <typeid> (expression)
说明：该运算符把expression转换成typeid类型的对象。typeid必须是类的指针、类的引用或者void*。如果typeid是类的指针类型，那么expression也必须是指针，如果typeid是一个引用，那么expression也必须是一个引用。一般情况下，dynamic_cast用于具有多态性的类(即有虚函数的类)的类型转换。

          dynamic_cast依赖于RTTI信息，其次，在转换时，dynamic_cast会检查转换的source对象是否真的可以转换成target类型，这种检查不是语法上的，而是真实情况的检查。先看RTTI相关部分，通常，许多编译器都是通过vtable找到对象的RTTI信息的，这也就意味着，如果基类没有虚方法，也就无法判断一个基类指针变量所指对象的真实类型，这时候，dynamic_cast只能用来做安全的转换,例如从派生类指针转换成基类指针。而这种转换其实并不需要dynamic_cast参与。也就是说,dynamic_cast是根据RTTI记载的信息来判断类型转换是否合法的。
用途：主要用于类层次之间的up-casting和down-casting，还可以用于类之间的交叉转换。在进行down-casting时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。检测在运行时进行。如果被转换的指针不是一个被请求的有效完整的对象指针，返回值为NULL。当用于多态类型时，它允许任意的隐式类型转换以及相反过程。不过，与static_cast不同，在后一种情况里（注：即隐式转 换的相反过程），dynamic_cast会检查操作是否有效。也就是说，它会检查转换是否会返回一个被请求的有效的完整对象。

注意：dynamic_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

3) reinterpret_cast
用法：reinterpret_cast <typeid>(expression)
说明：转换一个指针为其他类型的指针，也允许将一个指针转换为整数类型，反之亦然。这个操作符能够在非相关的类型之间进行转换。操作结果只是简单的从一个指针到别的指针的值的二进制拷贝，在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换。这是一个强制转换。使用时有很大的风险，慎用之。
注意：reinterpret _cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。

4)const_cast
用法：const_cast<typeid>(expression)
说明：这个类型操纵传递对象的const属性，或者是设置或者是移除。如：

Class C{…}

const C* a = new C;

C* b = const_cast<C*>(a);

如果将上面的const_cast转换成其他任何其他的转换，编译都不能通过，出错的信心大致如下：

“…cannot convert from 'const class C *' to 'class C *'”。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
int _base;
virtual void printinfo()
{
cout << _base << endl;
}
};

class Derived : public Base
{
public:
int _derived;
virtual void printinfo()
{
cout << _derived << endl;
}
};

int main(void)
{
Base b1;
Derived d1;
int aInt = 10;
long aLong = 11;
float aFloat = 11.11f;
double aDouble = 12.12;

Derived* pd = static_cast<Derived*>(&b1); // down-casting 不安全
Base* pb = static_cast<Base*>(&d1); // up-casting 安全
Derived& d = static_cast<Derived&>(b1); // down-casting 不安全
Base& b = static_cast<Base&>(d1); // up-casting 安全

aInt = static_cast<int>(aFloat); // 基本数据类型转换
void* sth = static_cast<void*>(&aDouble); //将double指针类型转换成void指针类型
double* bDouble = static_cast<double*>(sth); //将void指针类型转换成double指针类型
cout << *bDouble << endl;

Base* pb1 = dynamic_cast<Base*>(&d1);
//Derived* pd1 = dynamic_cast<Derived*>(&b1); // 编译时有warning，运行时出错

int bInt = reinterpret_cast<int>(pb1); // 将地址或指针转换成整数
cout << bInt << endl;
pb1 = reinterpret_cast<Base*>(bInt); // 将整数转换成地址或指针

int* cInt = reinterpret_cast<int*>(&aFloat); // 这个转换的结果会出乎意料
cout << (int)*cInt << endl;

const Base* bBase = new Base();
Base* cBase = const_cast<Base*>(bBase);
//Base* dBase = dynamic_cast<Base*>(bBase); // 不能通过编译
//Base* eBase = static_cast<Base*>(bBase); // 不能通过编译
//Base* fBase = reinterpret_cast<Base*>(bBase); // 不能通过编译

return 0;
}


转载自:http://www.jb51.net/article/41377.htm