【小梦C嘎嘎——启航篇】C++四大类型转换

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• 前言🙌
• C++四大类型转换
• • 什么是类型转换
  • C语言中的类型转换
  • 为什么C++要嫌弃C语言的类型转换？自行搞一套呢？
  • C++强制类型转换
  • • 1、static_cast
    • 2、reinterpret_cast
    • 3、const_cast
    • 4、dynamic_cast
    • • 为什么要支持向下转呢？
      • RTTI
      • 总结撒花💞

           

        😎博客昵称：博客小梦

        😊最喜欢的座右铭：全神贯注的上吧！！！

        😊作者简介：一名热爱C/C++，算法等技术、喜爱运动、热爱K歌、敢于追梦的小博主！

        😘博主小留言：哈喽！😄各位CSDN的uu们，我是你的博客好友小梦，希望我的文章可以给您带来一定的帮助，话不多说，文章推上！欢迎大家在评论区唠嗑指正，觉得好的话别忘了一键三连哦！😘

        前言🙌

            哈喽各位友友们😊，我今天又学到了很多有趣的知识，现在迫不及待的想和大家分享一下！😘我仅已此文，手把手带领大家栈的实现和力扣题解知识~ 都是精华内容，可不要错过哟！！！😍😍😍

        C++四大类型转换

        什么是类型转换

        ​ 我最开始接触到类型转换的是在学习C语言的时候。比如隐式类型转换，类型强转。我们从字面意思上其实就能够理解的七七八八了。类型转换就是发生在不同类型对象之间的，由于类型不相同，就需要进行一个类型的转换，达到类型匹配的效果。本篇文章主要是分享自己对于C++四大类型转换的理解和所学的知识，以及对他们的应用场景进行一个举例和分析，从而让大家更好的了解和吸收~

        C语言中的类型转换

        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。

        • 隐式类型转换：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败
        • 显示类型转换（我们常说的强转）：需要用户自己处理

          为什么C++要嫌弃C语言的类型转换？自行搞一套呢？

          C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点的：

          • 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
          • 转换的可视性比较差，所有的转换形式都是以一种相同形式书写，难以跟踪错误的转换

            因为C语言存在上述一些缺点，因此C++是有点嫌弃C语言的类型转换的，所以自己搞了一套。

            这里举个具体的例子：

            先看下面的代码，大家看看是否能够发现C语言类型转换的问题：

            void func(size_t pos)
            {int end = 10;
            	while (end >= pos)
            	{cout << end << endl;
            		--end;
            	}
            }
            int main()
            {func(0);
            	return 0;
            }
            

            执行结果：为什么会陷入死循环呢？由于C语言的隐式类型转换，int 类型会转换为无符号整型。当end减到你所认为的“负数”时，其实它是一个非常大的正数！注意：无符号的整数都是 >= 0 的。

            C++强制类型转换

            标准C++为了加强类型转换的可视性，引入了四种命名的强制类型转换操作符：

            • static_cast
            • reinterpret_cast
            • const_cast
            • dynamic_cast

              1、static_cast

              static_cast对应的其实是C语言中的隐式类型转换。

              所适用的场景：用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用

              static_cast。相近类型(意义相似的类型)用static_cast。

              代码复现场景使用：

              例如double和int类型对象之间的赋值场景。由于double和int都是表示数据大小的类型，他们的意义是相近的，因此可以用static_cast。

              int main()
              {// 相近类型用static_cast->意义相似的类型
              	double d = 1.1;
              	int a = static_cast(d);
              	cout << a << endl;
              	return 0;
              }
              

              执行结果：能够执行成功，因为要将d转为int，所以结构最终打印是1。

              2、reinterpret_cast

              ​ reinterpret_cast,你可以简单的理解为就是对应C语言中的强转。reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型

              适用场景：对于具有一定关联的类型，但是意义不相似的类型，可用reinterpret_cast

              代码复现场景使用：

              例如将int类型的对象转换成int*的对象。它们之间有一定的关联关系：都是数值；但是int表示的数据大小的类型，int * 这表示地址的编号。它们的意义不同，但有一定的关联关系。可以用reinterpret_cast来进行一个类型转换。

              int main()
              {int a = 0;
              	//int* ptr = static_cast(a);
              	int* ptr = reinterpret_cast(a);
              	//cout << ptr << endl;
              	return 0;
              }
              

              执行结果：

              程序运行成功。

              用static_cast是不可以的，程序运行会失败。

              3、const_cast

              const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值。

              注意点：const修饰的变量，编译器会进行一个优化处理，编译器默认认为被const修饰的变量不会被更改。因此，就不会每次去内存中去取值，更新const修饰的变量内容。而是直接用一个常量来替换，或者将其放到一个寄存器中存储起来。

              大家先看下面的代码执行的结果？是否感觉很奇怪？

              p指向a的空间，*p就是a。那 *p = 3 为什么没有改变a的值呢？？？原因就是在注意点那里。

              这里可以使用volatile关键字，让其去内存中去取，更新const修饰的变量a。也就是说：破除这里的优化，可以用volatile。从程序运行的结果来看，a的值是改变的了。

              但是，这有一个比较奇怪的问题，为什么p和&a的地址打印不是一样的呢？？？经过我的探索，可能是没有匹配好const_cast的构造函数导致的。需要对类型转一下就可以打印出我们想要的值了。其实和char*打印遇到的情况一致，cout 直接打印char * ,会按照字符串的方式打印，而不会打印出地址。

              代码复现场景使用：

              void Test ()
              { const int a = 2;
                int* p = const_cast< int*>(&a );
                *p = 3;
                cout< 
              4、dynamic_cast
               
              dynamic_cast,是C语言没有的一种类型转换。它是一种动态类型转换。
               
              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)，但是父类的对象转换成子类的对象一定是不行的。
               
               
              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)，可以认为是天然的一种行为，编译器的一种特殊处理。这里不会产生临时变量，处理方式形象的称为切片（切割）。如果发生类型转换，一定会产生临时变量，具有常性。
               
              因为具有常性，所以要加上const才是对的
               
               
              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：
               
              dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
              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
               
              为什么要支持向下转呢？
               
              因为有些场景需要。如果使用强转或者用static_cast或者reinterpret_cast进行转换，都是不安全的。容易导致越界的问题。
               
              场景举例：
               
              如果pa指向的是子类对象，是不会越界的。
               
              如果pa指向的是父类对象，则会有越界的风险。为什么呢？因为子类继承父类。相对与父类对象而言，子类对象是在父类的基础上扩展的。如果让父类指针或者引用转换为子类的指针或者引用。就会导致用父类的指针去访问不属于自己的空间资源，从而导致越界问题！如下图所示：
               
              代码复现场景使用：
               
              class A
              {public:
              	virtual void f() {}
              	int _a = 0;
              };
              class B : public A
              {public:
              	int _b = 1;
              };
              void fun(A* pa)
              {B* ptr = dynamic_cast(pa);
              	if (ptr)
              	{ptr->_a++;
              		ptr->_b++;
              	}
              	else
              	{cout << "转换失败" << endl;
              	}
              }
              int main()
              {A a;
              	B b;
              	fun(&a);
              	fun(&b);
              	return 0;
              }
               
              程序执行结果：可以发现，程序没有崩溃，因为使用dynamic_cast,会检查pa的指针的指向。如果pa指向的是父类的对象，就会不允许转换，从而转换失败返回空。所以保证了程序的安全。
               
              RTTI
               
              RTTI：Run-time Type identification的简称，即：运行时类型识别。
               
              C++通过以下方式来支持RTTI：
               
              typeid运算符
              dynamic_cast运算符
              decltype
               
              总结撒花💞
               
               
                 使用C++这一套类型转换规范，可以让程序员面对类型转换时，更加谨慎，也会让程序更加安全。这里强烈建议：避免使用强制类型转换！！！本篇文章旨在分享的是C++四大类型转换知识。希望大家通过阅读此文有所收获！
                 😘如果我写的有什么不好之处，请在文章下方给出你宝贵的意见😊。如果觉得我写的好的话请点个赞赞和关注哦~😘😘😘