[C++知识库]C++ 类型转换

#include <iostream>
#include <vector>
/**
    转型操作符static_cast, const_cast,dynamic_cast,reinterpret_cast

*/

// static_cast
void Test1()
{
    // C语言转型:(type)expression;
    double a = 10.5;
    int b = 20;
    int c = (int)a;
    double d = (double)b;

    /* c++ static_cast与c类型转换有相同的功能，都有不能将struct->int, double->pointer
    旧式的C语言转型一样有这些限制，static_cast不能移除表达式的const常量属性，const_cast专司此职
    */
    // static_cast<type>(expression)
    int sc = static_cast<int>(a);
}

// const_cast
class Base
{
    virtual void Test(){};
};
class Derived : public Base
{
    void Test()
    {
        std::cout << "overwrite" << std::endl;
    }
};

void Update(Derived *pd)
{
    std::cout << "pd ptr:" << pd << std::endl;
}
void UpdateRefer(Derived &pd)
{
    std::cout << "pd ptr:" << &pd << std::endl;
}

void Test2()
{

    Derived d;
    const Derived &crd = d;
    // Update(&crd); // error, invalid conversion from 'const Derived*' to 'Derived*'
    Update(const_cast<Derived *>(&crd)); // ok, const_cast去掉const属性，并crd再函数中能够被更改

    // c类型转换
    Update((Derived *)&crd); // 使用c类型转换也达到同样效果

    Base *pb = new Derived();
    // Update(pb); // error, invalid conversion from 'Base*' to 'Derived*, 不能从上到下转换
    // Update(const_cast<Derived*>(pb)); // error, const_cast不能进行继承体系的向下转型
}

// dynamic_cast:用来执行将继承体系安全的向下进行转型(将base指针或引用转换为derived指针或引用)，转型失败返回null
void Test3()
{
    // 运行时 dynamic_cast 的操作数必须包含多态类类型，基类类型向下转换时，需要有虚函数，否则会报错
    Base *pb = new Base();
    Update(dynamic_cast<Derived *>(pb)); // 传给update函数指针，pb指向Derived,若真的有指向Derived的东西,否则传过去是空指针
    try
    {
        UpdateRefer(dynamic_cast<Derived &>(*pb)); // 传给udpate函数引用，pd指向Derived，若真的有指向Derived的东西，否则抛出std::bad_cast异常
    }
    catch (std::exception e)
    {
        std::cout << e.what() << std::endl;
    }
    
    // dynamic_cast只能用在继承体系中，无法用在缺乏虚函数的类型上,也不能去除常量属性
    //若想转换一个不涉及有继承机制的类型转换，使用static_cast，若想去掉const属性必须使用const_cast(唯一)
    int a =10;
    double b = 20.5;
    // dynamic_cast<int*>(&b); error，未涉及继承机制多态
    // dynamic_cast<double>(a);error，未涉及继承机制多态

    Derived rd;
    const Derived& crd = rd;
    // Update(dynamic_cast<Derived*>(&crd)); error,不能用于去除const属性
}

// reinterpret_cast函数指针类型转换
using funcType = void(*)();
int print()
{
    return 0;
}

void Test4()
{
    funcType funcArray[10]; // 定义函数指针数组
    // funcArray[0] = print; error, print函数返回类型为int，而元素是一个void返回类型函数指针，不匹配

    // 解决方式是使用reinterpret_cast,但不可移植，非必要不要使用，结果可能无法预料
    funcArray[0] = reinterpret_cast<funcType>(print);
}
int main()
{
    Test3();
    return 0;
}

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