6.2.1.1. C++指针

6.2.1.1.1. 指针类型转换

C++基类和派生类的智能指针转换: static_pointer_cast dynamic_pointer_cast const_pointer_cast reinterpret_pointer_cast

C++基类和派生类的裸指针转换: static_cast dynamic_cast const_cast reinterpret_cast

这两者的功能类似,第一类转换的是智能指针std::shared_ptr, 返回的也是std::shared_ptr

6.2.1.1.1.1. static_cast

static_cast作用和C语言风格强制转换的效果基本一样,由于没有运行时的类型检查来保证转换的安全性,所以这类性的转换和C强转都有安全风险.
用于类层次结构中的基类(父类)和派生类(子类)之间的指针或引用的转换.上行转换(派生类转为基类)是安全的
用于基本数据类型之间的转换, 如int转为char
static_cast不能转换掉原有类型的const volatile属性

6.2.1.1.1.2. dynamic_cast

dynamic_cast是四种强制转换中最特殊的一个,因为其涉及到面向对象的多态性和程序运行时的状态,也与编译器的属性设置有关.

在C++的面向对象思想中,虚函数起到了很关键的作用,当一个类中至少用于一个虚函数,那么编译器就会构建出yuige虚函数表来指示这些函数的地址.如果派生类实现了一个与基类同名并具有虚函数签名的方法.那么虚函数表就会将该函数指向新的地址,此时多态性就体现出来了.

当然虚函数表的存在对效率上有一定的影响,首先构建虚函数表需要时间,根据虚函数表寻到函数也需要时间.

当派生类向基类进行dynamic_cast强制类型转换时,可以转换成功,与static_cast相同
当基类向派生类进行dynamic_cast强制类型转换时,返回null.
兄弟指针之间的转换

注解

如果是指针转换成功或者返回NULL,如果是引用在强转失败时则抛出异常

6.2.1.1.1.3. const_cast

const_cast 主要作用是移除类型的const属性.

常量指针(引用)被转化成非常量的指针,并且依然指向原来的对象爱嗯.
const对象想使用非const成员函数
const成员函数中想修改某个成员变量

#include <iostream>

using namespace std;
//const成员函数修改const成员变量的两种方法
class Test
{
    int m_n;
    int m_count;
    //mutable允许成员变量在const成员函数中被改变
public:
    Test(int n):m_n(n),m_count(0){}
    void Add(int m)
    {
        m_n = m+m_n;
    }
    void Print()const
    {
        //在const函数中this指针是const，所以this指针下的成员都是const
        cout<<m_n<<endl;
        //cout<<"count= "<<++m_count<<endl;//这一句编译会报错，错误：increment of member ‘Test::m_count’ in read-only object

        cout<<"count= "<<++const_cast<int&>(m_count)<<endl;//在const成员函数中修改辅助的成员变量
    }
    void PrintCount()const {cout<<m_count<<endl;}
};

int main()
{
    //const_cast<>() :把const对象/指针/引用转成非const对象/指针/引用
    const Test t(10);
    t.Print();

    //t.Add(5);//这一句编译会报错，因为const对象只能调用const成员函数
    //使用const_cast<>()将t转为非const对象
    const_cast<Test&>(t).Add(5);
    t.Print();
    t.PrintCount();
}

6.2.1.1.1.4. reinterpret_cast

reinterpret_cast用来处理无关类型之间的转换,它会产生一个新值,这个值与原始参数有完全相同的比特位.

从指针类型到一个足够大的整数类型
从一个整数类型或者枚举类型到指针类型
从一个函数指针到另外一个函数指针
从一个指向对象的指针到另外一个指向对象的指针
从一个指向类函数成员的指针到另外一个函数成员的指针
从一个指向类数据成员的指针到另一个数据成员的指针