C++强制类型转换-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++强制类型转换。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1. static_cast

static_cast 是 C++ 中的一种显式类型转换运算符。

它可以将一个表达式强制转换为指定的类型，并且是静态类型转换，因此不会执行任何运行时类型检查。如果类型转换不合法，则程序可能出现未定义的行为。因此，使用 static_cast 要特别小心，确保类型转换的合法性。

格式： static_cast(expression);

static_cast的转换效率通常比较高，可以在编译时进行类型检查，避免运行时的类型错误。

static_cast可以用于以下情况：

将一种算术类型转换为另一种算术类型；
将指针或引用类型转换为另一种指针或引用类型；
将指向基类的指针或引用类型转换为指向派生类的指针或引用类型；
将void指针类型转换为其他指针类型；
将枚举类型转换为其底层类型。

使用static_cast时需要注意以下几点：

转换的类型必须是明确的；
static_cast不能用于隐式转换；
static_cast不能用于删除或增加 const、volatile或__unaligned属性；
不能将指向函数的指针转换为指向对象的指针。

static_cast的转换效率较高：

编译时类型检查

static_cast在编译时进行类型检查，如果转换类型不合法，编译器会发出错误信息。这种方式可以避免运行时的类型错误，从而提高程序的安全性和稳定性。

不需要运行时类型信息(RTTI)

static_cast不需要运行时类型信息(RTTI)，因此可以避免RTTI的开销，从而提高程序的性能。

2. reinterpret_cast

reinterpret_cast意为“重新解释”，它是C++中最接近于C风格强制类型转换的一个关键字。

它可以将一个指针或引用转换成另一个类型的指针或引用，而不进行任何类型检查或调整。

这种转换方式非常危险，因为它可以导致未定义的行为，包括内存损坏、数据损坏、未定义的行为等。

格式： reinterpret_cast(expression);

reinterpret_cast可以用于以下情况：

将指针或引用转换为另一种指针或引用，这两种指针或引用类型具有相同的二进制表示，但它们的类型不同。例如，将一个int指针转换为一个char指针。
将指针或引用转换为一个整数类型。这个整数类型的大小足够大，可以容纳原始指针或引用的值。
将整数类型转换为指针或引用类型。这个整数类型的值是之前被转换为整数类型的一个指针或引用。

使用reinterpret_cast需要注意以下几点：

由于reinterpret_cast没有进行类型检查，因此可能会导致编译时和运行时的错误，应该谨慎使用。
reinterpret_cast可以用于任何指针类型之间的转换，包括不同类型的对象指针、函数指针、指向成员指针和虚函数指针等。
reinterpret_cast不会进行运行时类型检查，因此在使用时必须确保转换是安全的，否则可能会导致未定义行为。
reinterpret_cast不能将const或volatile限定符去除，只能进行类型转换。
在进行指针类型转换时，需要确保指针类型的大小和对齐方式相同，否则可能会导致访问非法内存。
由于reinterpret_cast可以将指针转换为整数类型，因此在进行指针转换时需要注意可能会导致指针值精度丢失的问题。
在进行多重继承的类型转换时，应该使用dynamic_cast而不是reinterpret_cast，以确保正确的类型转换。

3. const_cast

const_cast是C++语言中的一个类型转换运算符。

用于将const类型转换为非const类型。const_cast的作用是去除对象的常量属性，可以用于修改对象的值。

const_cast在编译时进行，不会影响运行时。

需要注意的是，使用 const_cast 改变 const 对象的值是一种未定义行为，可能会导致程序崩溃或产生不可预期的结果。

格式： const_cast(expression);

const_cast可以用于以下情况：

在函数中使用 const 参数，但在函数内部需要对其进行修改时，可以使用 const_cast 将参数的 const 属性去掉。
对于一个 const 对象或指针，如果我们想要修改其值，可以使用 const_cast 将其 const 属性去掉，从而使得其可修改。
当我们需要将一个 const 对象或指针传递给一个不接受 const 参数的函数时，可以使用 const_cast 将其 const属性去掉，从而使其能够被接受。

使用const_cast需要注意以下几点：

const_cast 仅用于去除指针或引用的常量性，不能修改对象的 const 属性。
去除常量性后，如果试图修改 const 对象的值，将会导致未定义行为。
const_cast 应该谨慎使用，因为它会破坏 const 对象的常量性，可能引发安全问题或程序错误。
如果使用 const_cast 去除常量性后，没有实际修改对象的值，那么最好使用 static_cast，因为 static_cast更加安全。
避免对指向常量对象的指针或引用使用 const_cast，因为这可能导致未定义行为。如果需要修改指向常量对象的指针或引用，最好使用mutable 修饰符。

4. dynamic_cast

dynamic_cast是C++风格强制类型转换运算符，也是最特殊的一个，前面三种都是编译时完成的，而dynamic_cast是运行时处理的。只能用于类间转换，支持类间交叉转换，不能操作普通数据。

它用于在运行时将一个指向基类对象的指针或引用转换为指向派生类对象的指针或引用。

需要在运行时进行检查。如果转换不成功，则返回空指针或引用。

dynamic_cast转换的效率较低，尽量避免使用。

格式： dynamic_cast(expression);

dynamic_cast 可以用于以下情况：

将指向基类对象的指针或引用转换为指向派生类对象的指针或引用。
将指向派生类对象的指针或引用转换为指向其基类对象的指针或引用。
将指向虚基类的指针或引用转换为指向派生类对象的指针或引用。

dynamic_cast 主要用于运行时检查类型安全。它会在转换时进行类型检查，如果转换不合法，则返回空指针或引用，而不会出现类型错误。

使用 dynamic_cast 时，需要注意以下几点：

dynamic_cast 只能用于指向类的指针或引用；
dynamic_cast 只能用于具有虚函数的类；
dynamic_cast 转换的目标类型必须是派生类类型、基类类型或虚基类类型之一；
dynamic_cast 转换时，如果目标类型不是指针或引用类型，则会导致编译错误；
dynamic_cast 转换时，如果源类型不是指针或引用类型，则会导致编译错误；
dynamic_cast 转换时，如果源类型是指向非多态类的指针或引用，则会导致编译错误。
dynamic_cast 的性能较低，因此应该尽量避免频繁使用。

dynamic_cast转换的效率较低：

效率较低主要是因为它需要在运行时进行类型检查和转换。在进行dynamic_cast转换时，编译器会生成一些额外的代码来检查类型是否匹配，这些额外的代码会增加程序的运行时间和内存开销。此外，由于dynamic_cast是在运行时进行类型检查的，因此它的效率也受到了硬件的限制，例如处理器的速度和内存带宽等。因此，在性能敏感的应用程序中，应尽量避免使用dynamic_cast，而考虑使用其他更高效的类型转换方式。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-465202.html

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