C++:类型转换运算符:static_cast
admin
2024-04-10 10:56:44
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  • 隐式类型转换是安全的,显式类型转换是有风险的,C语言之所以增加强制类型转换的语法,就是为了强调风险,让程序员意识到自己在做什么。
  • 但是,这种强调风险的方式还是比较粗放,粒度比较大,它并没有表明存在什么风险,风险程度如何。再者,C风格的强制类型转换统一使用( ),而( )在代码中随处可见,所以也不利于使用文本检索工具(例如 Windows 下的 Ctrl+F、Linux 下的 grep 命令、Mac 下的 Command+F)定位关键代码。
  • 为了使潜在风险更加细化,使问题追溯更加方便,使书写格式更加规范,C++ 对类型转换进行了分类,并新增了四个关键字来予以支持,它们分别是:
关键字说明
static_cast用于良性转换,一般不会导致意外发生,风险很低。
const_cast用于 const 与非 const、volatile 与非 volatile 之间的转换。
reinterpret_cast高度危险的转换,这种转换仅仅是对二进制位的重新解释,不会借助已有的转换规则对数据进行调整,但是可以实现最灵活的 C++ 类型转换。
dynamic_cast借助 RTTI,用于类型安全的向下转型(Downcasting)。

这四个关键字的语法格式都是一样的,具体为: 

xxx_cast(data)newType 是要转换成的新类型,data 是被转换的数据。例如,老式的C风格的 double 转 int 的写法为:C++ 新风格的写法为:double scores = 95.5;
int n = static_cast(scores);

static_cast关键字

static_cast 只能用于良性转换,这样的转换风险较低,一般不会发生什么意外,例如:

  • 原有的自动类型转换,例如 short 转 int、int 转 double、const 转非 const、向上转型等;
  • void 指针和具体类型指针之间的转换,例如void *转int *、char *转void *等;
  • 有转换构造函数或者类型转换函数的类与其它类型之间的转换,例如 double 转 Complex(调用转换构造函数)、Complex 转 double(调用类型转换函数)。

需要注意的是,static_cast 不能用于无关类型之间的转换,因为这些转换都是有风险的,例如:

  • 两个具体类型指针之间的转换,例如int *转double *、Student *转int *等。不同类型的数据存储格式不一样,长度也不一样,用 A 类型的指针指向 B 类型的数据后,会按照 A 类型的方式来处理数据:如果是读取操作,可能会得到一堆没有意义的值;如果是写入操作,可能会使 B 类型的数据遭到破坏,当再次以 B 类型的方式读取数据时会得到一堆没有意义的值。
  • int 和指针之间的转换。将一个具体的地址赋值给指针变量是非常危险的,因为该地址上的内存可能没有分配,也可能没有读写权限,恰好是可用内存反而是小概率事件。

static_cast 也不能用来去掉表达式的 const 修饰和 volatile 修饰。换句话说,不能将 const/volatile 类型转换为非 const/volatile 类型。

static_cast 是“静态转换”的意思,也就是在编译期间转换,转换失败的话会抛出一个编译错误。

#include 
#include 
using namespace std;class Complex{
public:Complex(double real = 0.0, double imag = 0.0): m_real(real), m_imag(imag){ }
public:operator double() const { return m_real; }  //类型转换函数
private:double m_real;double m_imag;
};int main(){//下面是正确的用法int m = 100;Complex c(12.5, 23.8);long n = static_cast(m);  //宽转换,没有信息丢失char ch = static_cast(m);  //窄转换,可能会丢失信息int *p1 = static_cast( malloc(10 * sizeof(int)) );  //将void指针转换为具体类型指针void *p2 = static_cast(p1);  //将具体类型指针,转换为void指针double real= static_cast(c);  //调用类型转换函数//下面的用法是错误的float *p3 = static_cast(p1);  //不能在两个具体类型的指针之间进行转换p3 = static_cast(0X2DF9);  //不能将整数转换为指针类型return 0;
}

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