1 轉(zhuǎn)換類型

c++中的轉(zhuǎn)換類型分為隱式轉(zhuǎn)換和顯示轉(zhuǎn)換面褐。

2 隱式轉(zhuǎn)換

又稱為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換贞铣，包括以下幾種情況：
1）算數(shù)轉(zhuǎn)換：在混合類型的算術(shù)表達式中寥茫，最快的數(shù)據(jù)類型成為目標(biāo)轉(zhuǎn)換類型。

int ival =3;
double dval = 3.14;
ival+dval;//ival會被轉(zhuǎn)換成double類型

2)一種類型表達式賦值給另一種類型的對象：目標(biāo)類型是被賦值對象的類型

int *pi = 0; // 0被轉(zhuǎn)化為int *類型 
ival = dval; // double->int

例外：void指針賦值給其他指定類型指針時边锁，不存在標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換姑食，編譯出錯
3)講一個表達式作為實參傳遞給函數(shù)調(diào)用螟蒸，此時形參和實參類型不一樣：目標(biāo)轉(zhuǎn)換類型為形參的類型

extern double sqrt(double);
cout << "The square root of 2 is " << sqrt(2) << endl;
//2被提升為double類型：2.0

4)從一個函數(shù)返回一個表達式笋敞，表達式類型與返回類型不一致：目標(biāo)轉(zhuǎn)換類型為函數(shù)的返回類型

double difference(int ival1, int ival2)
{
    return ival1 - ival2;
    //返回值被提升為double類型
}

3 顯示轉(zhuǎn)換

被稱為“強制類型轉(zhuǎn)換”(cast)
C 風(fēng)格： (type-id)
C++風(fēng)格： static_cast、dynamic_cast玖喘、reinterpret_cast贡蓖、和const_cast..

3.1 static_cast

用法：static_cast < type-id > ( expression )
說明：該運算符把expression轉(zhuǎn)換為type-id類型祟剔，但沒有運行時類型檢查來保證轉(zhuǎn)換的安全性。
來源：為什么需要static_cast強制轉(zhuǎn)換摩梧？
情況1：void指針->其他類型指針
情況2：改變通常的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換
情況3：避免出現(xiàn)可能多種轉(zhuǎn)換的歧義

它主要有如下幾種用法：

用于類層次結(jié)構(gòu)中基類和子類之間指針或引用的轉(zhuǎn)換。進行上行轉(zhuǎn)換（把子類的指針或引用轉(zhuǎn)換成基類表示）是安全的宣旱；進行下行轉(zhuǎn)換（把基類指針或引用轉(zhuǎn)換成子類指針或引用）時仅父，由于沒有動態(tài)類型檢查，所以是不安全的。
用于基本數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換笙纤，如把int轉(zhuǎn)換成char耗溜，把int轉(zhuǎn)換成enum。這種轉(zhuǎn)換的安全性也要開發(fā)人員來保證省容。
把void指針轉(zhuǎn)換成目標(biāo)類型的指針(不安全!!)
把任何類型的表達式轉(zhuǎn)換成void類型抖拴。

注意：static_cast不能轉(zhuǎn)換掉expression的const、volitale腥椒、或者__unaligned屬性阿宅。

3.2 dynamic_cast

用法：dynamic_cast < type-id > ( expression )
說明：該運算符把expression轉(zhuǎn)換成type-id類型的對象。Type-id必須是類的指針笼蛛、類的引用或者void *洒放；如果type-id是類指針類型，那么expression也必須是一個指針滨砍，如果type-id是一個引用往湿，那么expression也必須是一個引用。
來源：為什么需要dynamic_cast強制轉(zhuǎn)換惋戏？
簡單的說领追，當(dāng)無法使用virtual函數(shù)的時候

典型案例：
Wicrosoft公司提供給我們一個類庫，其中提供一個類Employee.以頭文件Eemployee.h和類庫.lib分發(fā)給用戶
顯然我們并無法得到類的實現(xiàn)的源代碼

//Emplyee.h
class Employee {
public:
    virtual int salary();
};
class Manager : public Employee{
public: 
    int salary();
};
class Programmer : public Employee{
public:
    int salary();
};

我們公司在開發(fā)的時候建立有如下類:

classMyCompany{ 
public:
    void payroll(Employee *pe);
  //...
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe){
    //do something  
}

但是開發(fā)到后期响逢，我們希望能增加一個bonus()的成員函數(shù)到W$公司提供的類層次中绒窑。
假設(shè)我們知道源代碼的情況下，很簡單龄句，增加虛函數(shù), 但是現(xiàn)在情況是回论，我們并不能修改源代碼，怎么辦分歇？dynamic_cast華麗登場了傀蓉！
在Employee.h中增加bonus()聲明，在另一個地方定義此函數(shù)职抡，修改調(diào)用函數(shù)payroll().重新編譯葬燎，ok

//Emplyee.h
class Employee {
public:
    virtual int salary();
};
class Manager : public Employee{
public: 
    int salary();
};
class Programmer : public Employee{
public:
    int salary();
    int bonus();//直接在這里擴展
};
//somewhere.cpp
int Programmer::bonus(){
    //define
}

class MyCompany{
public:
    void payroll(Employee *pe);
    //
};
void MyCompany::payroll(Employee *pe){
    Programmer *pm = dynamic_cast<Programmer *>(pe);
    //如果pe實際指向一個Programmer對象,dynamic_cast成功，并且開始指向Programmer對象起始處
    if(pm)    {
        //call Programmer::bonus()
    }
    //如果pe不是實際指向Programmer對象缚甩，dynamic_cast失敗谱净，并且pm = 0
    else    {
        //use Employee member functions
    }
}

dynamic_cast主要用于類層次間的上行轉(zhuǎn)換和下行轉(zhuǎn)換，還可以用于類之間的交叉轉(zhuǎn)換擅威。
在類層次間進行上行轉(zhuǎn)換時壕探，dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的；在進行下行轉(zhuǎn)換時郊丛，dynamic_cast具有類型檢查的功能李请，比static_cast更安全瞧筛。

class Base{
public:
    int m_iNum;
    virtual void foo();
};
class Derived:public Base{
public:
    char *m_szName[100];
};
void func(Base *pb){   
    Derived *pd1 = static_cast<Derived *>(pb);
    Derived *pd2 = dynamic_cast<Derived *>(pb);
}

在上面的代碼段中，
如果pb實際指向一個Derived類型的對象导盅，pd1和pd2是一樣的较幌，并且對這兩個指針執(zhí)行Derived類型的任何操作都是安全的；
如果pb實際指向的是一個Base類型的對象白翻，那么pd1將是一個指向該對象的指針乍炉，對它進行Derived類型的操作將是不安全的（如訪問m_szName），而pd2將是一個空指針(即0滤馍，因為dynamic_cast失敗)岛琼。
另外要注意：Base要有虛函數(shù)，否則會編譯出錯纪蜒；static_cast則沒有這個限制衷恭。這是由于運行時類型檢查需要運行時類型信息，而這個信息存儲在類的虛函數(shù)表（關(guān)于虛函數(shù)表的概念纯续，詳細可見<Inside c++ object model>）中随珠，只有定義了虛函數(shù)的類才有虛函數(shù)表，沒有定義虛函數(shù)的類是沒有虛函數(shù)表的猬错。

另外窗看，dynamic_cast還支持交叉轉(zhuǎn)換（cross cast）。如下代碼所示倦炒。

class Base{
public:
    int m_iNum;
    virtual void f(){}
};
class Derived1 : public Base{
};
class Derived2 : public Base{
};
void foo(){
    derived1 *pd1 = new Drived1;
    pd1->m_iNum = 100;
    Derived2 *pd2 = static_cast<Derived2 *>(pd1); //compile error
    Derived2 *pd2 = dynamic_cast<Derived2 *>(pd1); //pd2 is NULL
    delete pd1;
}

在函數(shù)foo中显沈，使用static_cast進行轉(zhuǎn)換是不被允許的，將在編譯時出錯逢唤；而使用 dynamic_cast的轉(zhuǎn)換則是允許的拉讯，結(jié)果是空指針。

3.3 reinterpret_cast

用法：reinpreter_cast<type-id> (expression)
說明：type-id必須是一個指針鳖藕、引用魔慷、算術(shù)類型、函數(shù)指針或者成員指針著恩。它可以把一個指針轉(zhuǎn)換成一個整數(shù)院尔，也可以把一個整數(shù)轉(zhuǎn)換成一個指針（先把一個指針轉(zhuǎn)換成一個整數(shù)，在把該整數(shù)轉(zhuǎn)換成原類型的指針喉誊，還可以得到原先的指針值）邀摆。

3.4 const_cast

用法：const_cast<type_id> (expression)
說明：該運算符用來修改類型的const或volatile屬性。除了const 或volatile修飾之外伍茄， type_id和expression的類型是一樣的栋盹。
常量指針被轉(zhuǎn)化成非常量指針，并且仍然指向原來的對象敷矫；常量引用被轉(zhuǎn)換成非常量引用贞盯，并且仍然指向原來的對象音念；常量對象被轉(zhuǎn)換成非常量對象。

3.4.1 常量折疊

一個變量在使用const_cast去掉指針或者引用的const限定符后躏敢，“如果常量本身不是常量，獲得的權(quán)限是合法的整葡，如果本身是常量件余，使用const_cast再寫的后果是未定義的。有以下代碼：

int main(){
    const int a = 1;
    int & b = const_cast<int&>(a);
    b = 2;
    cout << a ;
    cout << b;
    return 0;
}

會得到以下輸出

image.png

然而遭居，debug的時候卻是這樣

image.png

這種現(xiàn)象被稱為常量折疊啼器，就是在編譯階段，對該變量進行值替換俱萍。類似宏定義端壳。同樣的對于指針來說也是一樣會出現(xiàn)未定義的行為。如下圖：

image.png

3.4.1 使用const_cast去掉const限定符

只有當(dāng)對象原本就是非常量時枪蘑，才是正確的行為损谦。

void func(const int& a)//形參為，引用指向const int{
    int& b = const_cast<int&>(a);//去掉const限定岳颇，因為原本為非常量
    b++;
    return;
}
int main(){
    int a = 100;
    func(a);
    cout << a << endl;  // 打印101
    return 0;
}

3.4.2使用const_cast添加const限定符

const string& shorter(const string& s1, const string& s2) {
    return s1.size() <= s2.size() ? s1 : s2;
}
string& shorter(string& s1, string& s2) {
    //重載調(diào)用到上一個函數(shù)照捡，它已經(jīng)寫好了比較的邏輯
    auto &r = shorter(const_cast<const string&>(s1), const_cast<const string&>(s2));
    //auto等號右邊為引用，類型會忽略掉引用
    return const_cast<string&>(r);
}

const string&版本函數(shù)為比較字符串長度的正確實現(xiàn)话侧，因為比較長度時不會改變字符串栗精，所以參數(shù)和返回值都為const。
當(dāng)實參為const時瞻鹏，由于函數(shù)重載悲立，會調(diào)用到const string&版本函數(shù)，這也是期望的結(jié)果新博。

但當(dāng)實參為非const時薪夕，我們希望還是繼續(xù)調(diào)用已經(jīng)寫好比較邏輯的const string&版本函數(shù)，但返回值希望返回string &叭披，所以這里再封裝一層函數(shù)寥殖。（這里一個知識點，函數(shù)重載是忽略返回值涩蜘，且忽略形參的頂層const嚼贡，可以這么理解，有頂層const的概念同诫，說明參數(shù)是引用或指針粤策，但我們主要關(guān)心的是指向的數(shù)據(jù)，所以要忽略頂層const）（因為參數(shù)忽略頂層const误窖，所以重載時只關(guān)心底層const是否一樣）
參考：https://blog.csdn.net/anlian523/article/details/95751762
https://www.cnblogs.com/chio/archive/2007/07/18/822389.html

static_cast, dynamic_cast,const_cast和reinterpret_cast

static_cast, dynamic_cast,const_cast和reinterpret_cast

1 轉(zhuǎn)換類型

2 隱式轉(zhuǎn)換

3 顯示轉(zhuǎn)換

3.1 static_cast

3.2 dynamic_cast

3.3 reinterpret_cast

3.4 const_cast

3.4.1 常量折疊

3.4.1 使用const_cast去掉const限定符

3.4.2使用const_cast添加const限定符