新标准的显式转换——命名的强制类型转换

有时我们希望显式地将对象强制转换成另外一种类型。例如如果想在下面的代码中执行浮点数除法int i, j; double slope i/j;就要使用某种方法将 i 和/或 j 显式地转换成 double这种方法称作强制类型转换cast。---虽然有时不得不使用强制类型转换但这种方法本质上是非常危险的-----命名的强制类型转换强制类型转换的通用语法格式cast-nametype(expression);type:转换的目标类型若typy是引用类型转换结果为左值expression:待转换的值cast-name共四种:static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast 其中dynamic_cast支持运行时类型识别staic_cast任何具有明确定义的类型转换只要不包含底层const都可以使用static_cast。double slopestatic_castdouble(j)/istatic_cast对于编译器无法自动执行的类型转换也非常有用。例如我们可以使用static_cast找回存在于void*指针中的值double d; void *pd; //正确任何非常量对象的地址都能存入void* double *dpstatic_castdouble*(p); //正确将void*转化回初始的指针类型当我们把指针存放在void*中并且使用static_cast将其强制转化为原来的类型时应该确保指针的值保持不变。也就是说强制转化的结果将与原始的地址值相等因此我们必须确保转换后所得的类型就是指针所指的类型。类型一旦不符将产生未定义的后果。const_castconst_cast只能改变运算对象的底层constconst char[]hello;//对象是常量 const char *pcstr; char *pconst_castchar*(pc);//正确但是通过p写值是未定义的行为对于将常量对象转化成非常量对象的行为我们一般称其为“ 去掉const性质 ”。一旦我们去掉了某个对象的const性质编译器就不再阻止我们对该对象进行写操作了。如果对象本身不是一个常量使用强制类型转换获得写权限是合法的行为。然而如果对象是一个常量再使用const_cast执行写操作就会产生未定义的后果。只有const_cast能改变表达式的常量属性使用其他形式的命名强制类型转化改变表达式的常量属性都将引发编译器错误。同样的也不能用const_cast改变表达式的类型:const char *cp; // 常量字符数组表示的是字面值 char *q static_castchar*(cp); //错误static_cast不能转换掉const性质 static_caststring(cp); //正确字符串字面值转换成string类型 const_caststring(cp); //错误const_cast只改变常量属性const_cast 常常用于有函数重载的上下文。reinterpret_castreinterpret_cast 通常为运算对象的位模式提供较低层次上的重新解释不会修改内存里二进制数据只是告诉编译器把这块地址的二进制数据换一套类型规则解读。举个例子假设有如下的转换int *ip; char *pc reinterpret_castchar*(ip);我们必须牢记pc所指的真实对象是一个int而非字符如果把pc当成普通的字符指针使用就可能在运行时发生错误。例如:string str(pc);可能导致异常的运行时的行为。使用 reinterpret_cast 是非常危险的用pc初始化str的例子很好地证明了这一点。其中的关键问题是类型改变了但编译器没有给出任何警告或者错误的提示信息。当我们用一个int的地址初始化pc时, 由于显式地声称这种转换合法所以编译器不会发出任何警告或错误信息。接下来再使用pc时就会认定它的值是char*类型编译器没法知道它实际存放的是指向 int 的指针。最终的结果就是在上面的例子中虽然用 pc 初始化 str 没什么实际意义甚至还可能引发更糟糕的后果但仅从语法上而言这种操作无可指摘。查找这类问题的原因非常困难如果将 ip 强制转化成 pc 的语句和用 pc 初始化 string 对象的语句分属不同文件就更是如此。reinterpret_cast本质上依赖于机器。建议避免强制类型转换强制类型转换干扰了正常的类型检查因此我们强烈建议避免使用强制类型转换。这个建议对于 reinterpret_cast 尤其适用因为此类类型转换总是充满了风险。在有重载函数的上下文中使用 const_cast 无可厚非但是在其他情况下使用 const_cast 也就意味着程序存在某种设计缺陷。其他强制类型转换比如 static_cast 和 dynamic_cast 都不应该频繁使用。每次书写了一条强制类型转换语句都应该反复斟酌能否以其他方式实现相同的目标。就算实在无法避免也应该尽量限制类型转换值的作用域并且记录对相关类型的所有假定这样可以减少错误发生的机会。旧式的强制类型转换在早期版本的C语言中显式地进行强制类型转换包含两种形式type(expr) //函数形式的强制类型转换 (type)expr //C语言风格的强制类型转换根据所涉及的类型不同旧式的强制类型转换分别具有与 const_cast 、 static_cast 或 reinterpret_cast 相似的行为。当我们在某处执行旧式的强制类型转换时如果换成 const_cast 和 static_cast 也合法则其行为与对应的命名转换一致。如果替换后不合法则旧式强制类型转换执行与 reinterpret_cast 类似的功能char *pc (char*) ip //ip是指向整数的指针效果与使用reinterpret_cast一样。!--- 与命名的强制类型转化相比旧式的强制类型转化从表现形式上来说不那么清晰明了容易被被看漏所以一旦转换过程出现问题追踪起来也更加困难。---