本篇博客让我们来见识一下C++中新增的类型转换方法

[TOC]

1.C语言中类型转换

在C语言中，类型转换有下面两种形式

隐式类型转换
显示强制类型转换int a=(int)'c'

这两种方式想必各位都很熟悉了，但隐式类型转换在一些场景里面会出现问题

void insert(size_t pos,char c)
{
	int end=10;
	while(end>=pos)
	{
		end--;
	}
	//...
}

上面的代码中，end是int类型，当进行比较的时候，end会-1直到小于pos

如果pos=0，问题就来了！

隐式类型转换会让end在比较的时候被转换为size_t无符号整型，而在无符号整型中，-1是一个非常大的正数，从而导致这个函数进入死循环！

隐式类型转换可能会丢失数据的精度
显示类型转换的写法都一样，导致不能很好的区分情况

C++委员会也是认识到了这里的问题，当产生隐式类型转换的时候，难以跟踪错误的来源，于是开发了下面的新的类型转换方式

不过，因为C++兼容C语言，所以C中的转换方式依旧支持

2.C++中的强制类型转换

C++中新增了下面四种明明的强制类型转换操作符

1	static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast

2.1 static_cast

这个关键字是用于相近类型之间的转换的，比如double和int，char和int之间

double d = 11.4;
int a1 = static_cast<int>(d);//相近类型的转换
char ch = 'a';
int a2 = static_cast<int>(ch);
cout << a1 << endl;
cout << a2 << endl;

2.2 reinterpret_cast

这个关键字用于不相近类型之间的转换，比如指针转成int

int* p = &a1;
//int x = static_cast<int>(p);//报错：类型转换无效
int x = reinterpret_cast<int>(p);//非相近类型中的转换
cout << x << endl;

打印的结果如下（每次运行都不一样）

2.3 const_cast

如同其名，这个关键字的作用是取消一个变量的const属性

const int c1 = 3;//这里定义的变量是在栈上的，可以间接修改
int* ptr1 = const_cast<int*>(&c1);//取消const权限
*ptr1 = 4;
cout << c1 << endl;//修改了地址之后没有变化
cout << *ptr1 << endl;

欸，为什么我们取地址之后，修改为4了，变量c1本身不会变化呢？

这是因为编译器做了一些优化，把c1放到了某个地方，取的时候并没有直接去内存里面取

volatile关键字

这里我们可以使用volatile关键字修饰变量，要求每一次都必须要去内存中取

//volatile关键字，每次访问c都去内存中取，屏蔽编译器优化
volatile const int c2 = 3;
int* ptr2 = const_cast<int*>(&c2);//取消const权限
*ptr2 = 4;
cout << "volatitle:  ";
cout << c2 << endl;
cout << *ptr2 << endl;

2.4 dynamic_cast

该关键字是用于继承中，将一个父类的指针/引用转换为子类对象的指针/引用

之前学习继承的时候，我们了解过

向上转型：父类的指针、引用可以直接指向子类对象的指针/引用（这是一个赋值兼容的规则，不需要进行转换）
向下转型：反过来之后，可以直接赋值吗？不够安全

dynamic_cast的作用就是判断一个父类指针指向的是不是他的子类

如果是，能够成功转换
不能则返回0

这个关键字最大的作用，便是可以帮我们判断这个父类指针/引用指向的是否为一个子类对象

class A
{
public:
	virtual void f() {}
};
class B : public A
{};

void fun(A* pa)
{
	// 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
	B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
	cout << "pb1:" << pb1 << endl;
	if (pb2)
	{
		cout << "转换成功！pb2:" << pb2 << endl;
	}
	else
	{
		cout << "转换失败！pb2:" << pb2 << endl;
	}
	
}

void test2()
{
	A a;
	B b;
	fun(&a);
	fun(&b);
}

这里有个要求，那便是父类中必须要有虚函数（多态），否则无法成功转换

3.C++强制类型转换的作用

C++希望我们规范强制类型转换的情景，针对性的调用不同的关键字

但是由于它没有强制，在实际情况中用的反而不多

不过需要注意的是，强制类型转换会关闭/挂起正常的类型检查，在强制类型转换之前，我们要仔细检查是否还有别的方法来达到目的。最好是避免使用强制类型转换!

4.RTTI

之前学习智能指针的时候，我们学过一种思路叫RAII

这里的RTTI全称为Run-time Type identification，即运行时类型识别

C++通过下面几种方式来支持RTTI：

typeid
decltype
dyanmic_cast

这个概念只需要了解即可！