类型转换
2015-06-11 17:26
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C++中类型转换有很多,从简单的内部类型的自动转换到复杂的自定义类的类型转换,以及多态方式的“类型转换”越来越复杂,让我等小辈看的是眼花缭乱,不得已,花点时间理清思路,以后用起来也方便一些。
很多书中对于类型转换都有分散介绍,大概在类继承,多态,以及运行时刻类型识别(RTTI)这些章节有叙述,我对此理解也并不是很透,只能试验几个代码,理清一些思路,当然会有理解错误的地方,还望各路高手多做指点,我在这先谢了。
(如int ->float),但是反过来就会有问题了(float - > int)这会丢失一些数据得到部准确的结果,编译器也会在这种情况下发出警告。当然,可以用强制类型转换来肯定我们的操作:
还有进行运算时的隐式转换,方式同上面一样,主要式类型提升转换,这很简单的说J
b. 利用自定义operator ?? 定义转换类型
输出结果
显然,在调用 fun(aclass); 的时候,自动通过调用 BC的构造函数生成了BC对象,这样就可以正确使用这个函数,但是如果参数是通过引用传递的:void fun( BC& ),上诉做法就会出现错误。如果想避免出现这样的隐式调用,则使用 explicit关键字:
这样,上述的隐式转换就不会成功。
输出结果:
显然通过自定义的operator Three() 实现了由 Three 到 Four之间的转换。
自动类型转换的问题:
自动类型转换由于是由编译器隐式调用的,有很多细节我们不是很清楚,在使用这个功能的时候要格外小心,下面两种情况会出现问题:(copy from thinking in c++)
还有,当类自定义了到多个类型的转换时,就不能进行下面的重载:
很明显,自动类型转换不是太好用的东东,我们必须在确定需要它的时候在使用它,而且必须确保无误,否则会很难调试,待续…
C++风格的类型转换提供了4种类型转换操作符来应对不同场合的应用。
const_cast,字面上理解就是去const属性。
static_cast,命名上理解是静态类型转换。如int转换成char。
dynamic_cast,命名上理解是动态类型转换。如子类和父类之间的多态类型转换。
reinterpret_cast,仅仅重新解释类型,但没有进行二进制的转换。
4种类型转换的格式,如:
基类和子类之间转换:其中子类指针转换成父类指针是安全的;但父类指针转换成子类指针是不安全的。(基类和子类之间的动态类型转换建议用dynamic_cast)
基本数据类型转换。enum, struct, int, char,float等。static_cast不能进行无关类型(如非基类和子类)指针之间的转换。 把空指针转换成目标类型的空指针。
把任何类型的表达式转换成void类型。 static_cast不能去掉类型的const、volitale属性(用const_cast)。
内容安全的基类和子类之间转换。
必须要有虚函数。
相同基类不同子类之间的交叉转换。但结果是NULL。
转换的类型必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
在比特位级别上进行转换。它可以把一个指针转换成一个整数,也可以把一个整数转换成一个指针(先把一个指针转换成一个整数,在把该整数转换成原类型的指针,还可以得到原先的指针值)。但不能将非32bit的实例转成指针。
最普通的用途就是在函数指针类型之间进行转换。
很难保证移植性。
基本类型转换用static_cast。
多态类之间的类型转换用daynamic_cast。
不同类型的指针类型转换用reinterpret_cast。
很多书中对于类型转换都有分散介绍,大概在类继承,多态,以及运行时刻类型识别(RTTI)这些章节有叙述,我对此理解也并不是很透,只能试验几个代码,理清一些思路,当然会有理解错误的地方,还望各路高手多做指点,我在这先谢了。
内部类型转换
内部类型的转换很好理解,一般都会碰到。从char -> int -> float ->double等等,在这种情况下,如果是从字节数小的类型转换到大的类型一般不会出现错误(如int ->float),但是反过来就会有问题了(float - > int)这会丢失一些数据得到部准确的结果,编译器也会在这种情况下发出警告。当然,可以用强制类型转换来肯定我们的操作:
int i = 100; float x = 2.0; x = i; //ok,缺省转换没有问题 i = x; //可以这样做,但会引起警告 i =(int) x; //OK,正确的操作
还有进行运算时的隐式转换,方式同上面一样,主要式类型提升转换,这很简单的说J
自定义类型的自动类型转换,有两种方式
a. 利用构造函数自动转换b. 利用自定义operator ?? 定义转换类型
a. 利用构造函数自动转换
这种方法是通过构造函数把另外一个类型的对象或者引用作为参数,通过这样的方式来实现参数类型到构造类型之间的转换(好像没有表达清楚),咱们看代码:class AC { public: AC() {} }; class BC { public: BC( const AC& a ) { //注意构造函数的参数类型 cout << "Invoke BC( const AC& a )" << endl; } }; void fun( BC ) { //注意函数传递的参数类型 cout << "invoke fun(BC) " << endl; } int main() { AC aclass; fun(aclass); //注意输入的参数类型 }
输出结果
Invoke BC( const AC& a ) invoke fun(BC)
显然,在调用 fun(aclass); 的时候,自动通过调用 BC的构造函数生成了BC对象,这样就可以正确使用这个函数,但是如果参数是通过引用传递的:void fun( BC& ),上诉做法就会出现错误。如果想避免出现这样的隐式调用,则使用 explicit关键字:
class BC { public: explict BC( const AC& a ) { //注意构造函数的参数类型 cout << "Invoke BC( const AC& a )" << endl; } };
这样,上述的隐式转换就不会成功。
b. 利用自定义operator classname 定义转换类型
通过operator关键字创建一个成员函数,关键字后面跟上想要转换的目的类型,这样就可以实现将当前类型转换到目的类型:class Three { public: Three(int sz = 0) : size(sz) { cout << "Invoke Three(int sz = 0)" << endl; } private: int size; }; class Four { public: Four(int sz ): size(sz) { cout << "Invoke Four(int sz )" << endl; } operator Three() const { cout << "Invoke Four::operator Three() " << endl; return Three(size); //由于类 Three 和 类 Four之间的关联性,它们之间的转换是可行的 } private: int size; }; void fun( Three ) { //注意函数传递的参数类型 同样参数不可以是引用 cout << "invoke fun(Three) " << endl; } int main() { Four four(1); fun(four); //通过调用 operator Three() 进行类型转换 fun(1); //同样是自动类型转换,通过构造函数 从 int 到 Three }
输出结果:
Invoke Four(int sz ) Invoke Four::operator Three() Invoke Three(int sz = 0) invoke fun(Three) Invoke Three(int sz = 0) invoke fun(Three)
显然通过自定义的operator Three() 实现了由 Three 到 Four之间的转换。
自动类型转换的问题:
自动类型转换由于是由编译器隐式调用的,有很多细节我们不是很清楚,在使用这个功能的时候要格外小心,下面两种情况会出现问题:(copy from thinking in c++)
class Orange; //class declaration class Apple { public: operator Orange() const {} //自定义转换 }; class Orange { public: Orange(Apple); //构造转换 }; void fun(Orange) {} int main() { Apple ap; // fun (a); //狂晕,到底是调用Apple::operator Orange() //还是Orange::Orange(Apple),显然,编译器会认为有冲突 }
还有,当类自定义了到多个类型的转换时,就不能进行下面的重载:
class Orange {}; //class declaration class Pear {}; class Apple { public: operator Orange() const {} //自定义转换 operator Pear() const {] //另外一个转换 }; //重载fun void fun(Orange) {} void fun(Pear) {} int main() { Apple ap; // fun(a); //实在狂晕,到底是调用想怎么转换 //不论怎么转换,都使得fun的重载是错误的 }
很明显,自动类型转换不是太好用的东东,我们必须在确定需要它的时候在使用它,而且必须确保无误,否则会很难调试,待续…
C + + 四种类型转换
C风格的强制类型转换(Type Cast)很简单,不管什么类型的转换统统是:TYPE b = (TYPE)a。
C++风格的类型转换提供了4种类型转换操作符来应对不同场合的应用。
const_cast,字面上理解就是去const属性。
static_cast,命名上理解是静态类型转换。如int转换成char。
dynamic_cast,命名上理解是动态类型转换。如子类和父类之间的多态类型转换。
reinterpret_cast,仅仅重新解释类型,但没有进行二进制的转换。
4种类型转换的格式,如:
TYPE B = static_cast(TYPE)(a)。
const_cast
去掉类型的const或volatile属性。1 struct SA { 2 int i; 3 }; 4 const SA ra; 5 //ra.i = 10; //直接修改const类型,编译错误 6 SA &rb = const_cast<SA&>(ra); 7 rb.i = 10;
static_cast
类似于C风格的强制转换。无条件转换,静态类型转换。用于:基类和子类之间转换:其中子类指针转换成父类指针是安全的;但父类指针转换成子类指针是不安全的。(基类和子类之间的动态类型转换建议用dynamic_cast)
基本数据类型转换。enum, struct, int, char,float等。static_cast不能进行无关类型(如非基类和子类)指针之间的转换。 把空指针转换成目标类型的空指针。
把任何类型的表达式转换成void类型。 static_cast不能去掉类型的const、volitale属性(用const_cast)。
int n = 6; double d = static_cast<double>(n); // 基本类型转换 int* pn = &n; void *p = static_cast<void *>(pn); //任意类型转换成void类型 dynamic_cast
dynamic_cast
有条件转换,动态类型转换,运行时类型安全检查(转换失败返回NULL):内容安全的基类和子类之间转换。
必须要有虚函数。
相同基类不同子类之间的交叉转换。但结果是NULL。
class BaseClass { public: int m_iNum; virtual void foo(){}; //基类必须有虚函数。保持多态特性才能使用dynamic_cast }; class DerivedClass: public BaseClass { public: char *m_szName[100]; void bar(){}; }; DerivedClass* pb = new DerivedClass(); BaseClass *pd1 = static_cast<BaseClass *>(pb); //子类->父类,静态类型转换,正确但不推荐 BaseClass *pd2 = dynamic_cast<BaseClass *>(pb); //子类->父类,动态类型转换,正确 BaseClass* pb2 = new BaseClass(); DerivedClass *pd21 = static_cast<DerivedClass *>(pb2); //父类->子类,静态类型转换,危险!访问子类m_szName成员越界 DerivedClass *pd22 = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb2); //父类->子类,动态类型转换,安全的。结果是NULL
reinterpret_cast
仅仅重新解释类型,但没有进行二进制的转换:转换的类型必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
在比特位级别上进行转换。它可以把一个指针转换成一个整数,也可以把一个整数转换成一个指针(先把一个指针转换成一个整数,在把该整数转换成原类型的指针,还可以得到原先的指针值)。但不能将非32bit的实例转成指针。
最普通的用途就是在函数指针类型之间进行转换。
很难保证移植性。
int doSomething(){return 0;}; typedef void(*FuncPtr)(); //FuncPtr is 一个指向函数的指针,该函数没有参数,返回值类型为 void FuncPtr funcPtrArray[10]; //10个FuncPtrs指针的数组 让我们假设你希望(因为某些莫名其妙的原因)把一个指向下面函数的指针存入funcPtrArray数组: funcPtrArray[0] = &doSomething;// 编译错误!类型不匹配,reinterpret_cast可以让编译器以你的方法去看待它们:funcPtrArray funcPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething); //不同函数指针类型之间进行转换
总结
去const属性用const_cast。基本类型转换用static_cast。
多态类之间的类型转换用daynamic_cast。
不同类型的指针类型转换用reinterpret_cast。
参考
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