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【C++】C++中的类型转化

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The sky
发布2023-04-30 16:25:06
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发布2023-04-30 16:25:06
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文章被收录于专栏:C++的逆袭之路C++的逆袭之路

说起类型转化,我们在C语言之前的学习中可以了解到,类型转换可以分为两种情况:隐式类型转化;显示类型转化。但是为什么在c++中还要继续对类型转化做文章呢?我们一起来看:

1. C语言中的类型转换

在C语言中,如果赋值运算符左右两侧类型不同,或者形参与实参类型不匹配,或者返回值类型与

接收返回值类型不一致时,就需要发生类型转化,C语言中总共有两种形式的类型转换:隐式类型

转换和显式类型转换。

1. 隐式类型转化:编译器在编译阶段自动进行,能转就转,不能转就编译失败

2. 显式类型转化:需要用户自己处理

举个例子:

代码语言:javascript
复制
int main()
{
	double i = 4.2;
	//隐式类型转化
	int a = i;

	//显示的强制类型转换
	int b = (int)i;
    int*p=&a;
    int d=(int)p;

	cout << i << endl;
	cout << b << endl;
	cout << a << endl;
    cout << d << endl;
}

那为什么还要出现C++中的类型转换呢?

因为C语言中的隐式类型转换会带来很多问题:

比如:

代码语言:javascript
复制
int main()
{
	int i = 0;
	size_t size = 5;
	while (size >= i)
	{
		size--;
	}
}

size是无符号整型,i是int,在操作符两端的类型就会发生整型提升,导致size永远大于0,造成死循环。所以C++出了一套类型转化的规范写法。

隐式类型转化有些情况下可能会出问题:比如数据精度丢失

显式类型转换将所有情况混合在一起,代码不够清晰

因此C++提出了自己的类型转化风格,注意因为C++要兼容C语言,所以C++中还可以使用C语言的

转化风格。

2. C++强制类型转换

static_cast,reinterpret_cast,const_cast,dynamic_cast,这是c++规范的四种类型转化。

1. static_cast

2.reinterpret_cast

3.const_cast

我们来看一个例子:

代码语言:javascript
复制
int main()
{
    const int a = 2;

	int* p = const_cast<int*>(&a);//去掉const属性

	*p = 5;

	cout << a << endl;
	cout << *p << endl;
	return 0;
}

 大家可以猜一下结果是什么?

可能有人会想,这不是改变了吗?为什么还是2呢?

原因是:在编译时,因为是const修饰(不会修改),所以就会把a的值放入寄存器中,通过*p来改变的是内存中的a的值,但是a在寄存器中的值没有改变,依旧是2,所以打印时就是2。为了防止这种优化行为的发生,就会在a的前面加:volatile const int a=2;(表明了a的值会改变,不要放在寄存器中),所以每次去取a的值就会到内存中去取。(保持内存可见性)

就因为const_cast会导致这种危险行为的发生,所以C++就会把const_cast这个类型转化单独拿出来,但用的时候很危险!

可以看出,const_cast取消了const属性。  

4.dynamic_cast

这种类型转化是专门来针对父类和子类指针之间的相互转化的:

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用 (动态转换)

向上转型:子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换,赋值兼容规则,天然的一种行为)

向下转型:父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

注意:

1. dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类

2.dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回0

如果我们不使用dynamic_cast来进行向下转型(父类转化为子类),那就会发生越界的情况:

代码语言:javascript
复制
class A
{
public:
	virtual void f() {}

	int _a = 0;
};

class B : public A
{
public:
	int _b = 0;
};


//C语言中的强转
//void Func(A* ptr)
//{
//	// 直接转换是不安全的
//	B* bptr = (B*)ptr; //父类转子类
//	cout << bptr << endl;
//
//	bptr->_a++;
//	bptr->_b++; //发生越界
//
//	cout << bptr->_a << endl;
//	cout << bptr->_b << endl;
//}


void Func(A* ptr)
{
	// C++规范的dynamic_cast是安全的
	// 如果ptr是指向父类,则转换失败,返回空
	// 如果ptr是指向子类,则转换成功
	B* bptr = dynamic_cast<B*>(ptr);
	cout << bptr << endl;

	if (bptr)
	{
		bptr->_a++;
		bptr->_b++;

		cout << bptr->_a << endl;
		cout << bptr->_b << endl;
	}
}

int main()
{
	A aa;
	B bb;
	Func(&aa);
	Func(&bb);

	return 0;
}

总结

这就是C++中的四种类型转化,但是

强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查,每次使用强制类型转换前,程序员应该仔细考虑是

否还有其他不同的方法达到同一目的,如果非强制类型转换不可,则应限制强制转换值的作用

域,以减少发生错误的机会。 强烈建议:避免使用强制类型转换

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原始发表:2023-04-24,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • 1. C语言中的类型转换
  • 2. C++强制类型转换
    • 1. static_cast
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          • 4.dynamic_cast
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