C++的类型转换static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast
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c语言类型转换优先级C语言中的类型转换是指将一个数据的类型转换为另一个数据类型的过程。
在表达式中使用不同数据类型的操作数会触发类型转换。
类型转换的目的是为了保证表达式的正确性和一致性,确保操作数之间的相互兼容性以及避免精度损失。
C语言中的类型转换遵循一定的优先级规则,优先级由高到低依次为:1. 强制类型转换:通过强制类型转换符(类型名)将一个表达式的值强制转换为指定的类型。
强制类型转换优先级最高,也是最明确的一种类型转换方式。
例如:cint num1 = 10;float num2 = (float)num1; 将整型的num1强制转换为浮点型2. 隐式类型转换:也称为自动类型转换或默认类型转换,指的是程序自动为我们进行的类型转换。
隐式类型转换的优先级高于算术类型转换和赋值类型转换,但低于强制类型转换。
例如:cint num1 = 10;float num2 = num1; 将整型的num1隐式转换为浮点型3. 算术类型转换:指的是对算术操作符中操作数的类型进行自动转换,使其相互兼容。
包括整型提升和浮点型提升。
例如:cint num1 = 10;float num2 = 3.14;double result = num1 + num2; 整型提升和浮点型提升4. 赋值类型转换:指的是将一个表达式的值赋给另一个不同类型的变量时进行的类型转换。
赋值类型转换的优先级最低。
例如:cint num1 = 10;float num2 = 3.14;num1 = num2; 将浮点型num2赋值给整型num1,进行了赋值类型转换在进行类型转换时,C语言会遵循一定的规则和规定,如下所示:1. 整型提升:当两个操作数的类型不同时,C语言会将较低的数据类型转换为较高的数据类型。
整型提升的优先级高于浮点型提升。
例如:cchar c = 'A';int num = 10;int result = c + num; char类型先被转换为int类型再相加2. 浮点型提升:当一个操作数为整型,另一个操作数为浮点型时,C语言会将整型转换为浮点型。
在C++中存在两种转换:隐式转换和显式转换(强制转换)。
一、隐式类型转换C++定义了一组内置类型对象之间的标准转换,在必要时它们被编译器隐式地应用到对象上。
隐式类型转换发生在下列这些典型的情况下;1、在混合类型的算术表达式中。
在这种情况下,最宽的数据类型成为目标转换类型。
这也被称为算术转换arithmetic conversion 例如:int ival = 3;double dval = 3.14159;// ival 被提升为double 类型: 3.0 (是一种保值转换)ival + dval;2、用一种类型的表达式赋值给另一种类型的对象。
在这种情况下,目标转换类型是被赋值对象的类型。
例如,在下面第一个赋值中文字常量0 的类型是int 它被转换成int*型的指针表示空地址在第二个赋值中double 型的值被截取成int 型的值。
// 0 被转换成int*类型的空指针值int *pi = 0;// dval 被截取为int值3 (这不是保值转换),一般情况下编译器会给出warning.ival = dval;3、把一个表达式传递给一个函数调用,表达式的类型与形式参数的类型不相同。
在这种情况下,目标转换类型是形式参数的类型。
例如:extern double sqrt( double );// 2 被提升为double 类型: 2.0cout4、从一个函数返回一个表达式,表达式的类型与返回类型不相同。
在这种情况下,目标转换类型是函数的返回类型。
例如:double difference( int ival1, int ival2 ){// 返回值被提升为double 类型return ival1 - ival2;}二、显示转换(强制转换)(一)、旧式强制类型转换:由static_cast,cons_cast 或reinterpret_cast 强制转换符号语法,有时被称为新式强制转换符号,它是由标准C++引入的。
C语言中的自动类型转换、赋值转换和强制类型转换是程序员在进行编程时需要了解和掌握的重要概念。
这些类型转换涉及到数据类型之间的转换和转换规则,对于编写高质量、稳健性好的程序至关重要。
我们来了解一下自动类型转换。
在C语言中,当不同类型的数据混合运算时,系统会根据一定的规则进行自动类型转换,使得操作数的类型一致。
这是为了保证数据类型匹配,避免出现不必要的错误。
当我们对一个整型变量和一个浮点型变量进行运算时,系统会自动将整型转换为浮点型,以便进行运算。
赋值转换也是C语言中的一个重要概念。
赋值转换指的是将一个值赋给一个变量时,系统会根据变量的类型进行自动类型转换。
在进行赋值操作时,如果赋给变量的值的类型和变量的类型不一致,系统会进行自动类型转换,将值的类型转换为变量的类型,以确保赋值的正确性。
需要了解的是强制类型转换。
在某些情况下,程序员可能需要显式地对数据类型进行转换,这就需要使用强制类型转换。
通过强制类型转换,程序员可以将一个数据类型转换为另一个数据类型,以满足特定的需求。
需要注意的是,在进行强制类型转换时,需要格外小心,确保转换的正确性和安全性。
总结起来,C语言中的自动类型转换、赋值转换和强制类型转换是程序员需要理解和掌握的重要概念。
通过深入了解这些类型转换的规则和原理,可以帮助程序员编写高质量、稳健性好的程序。
在实际的编程过程中,程序员需要根据具体的情况,合理地运用这些类型转换,以确保程序的正确性和效率。
以上是我对C语言中自动类型转换、赋值转换和强制类型转换的个人观点和理解。
希望这篇文章能够帮助你更好地理解这些重要的编程概念,并在实际编程中灵活运用。
在C语言中,自动类型转换是指在不同类型的数据混合运算时,系统会根据一定的规则进行自动类型转换,以使操作数的类型一致。
这样可以避免出现数据类型不匹配的错误,确保程序的正确性和稳定性。
自动类型转换的规则是根据数据类型的优先级进行转换,通常情况下,整型数据会自动转换为浮点型数据,而较小的数据类型会转换为较大的数据类型。
ansc++中的意思C++是一种通用的编程语言,被广泛应用于软件开发领域。
在C++中,"ans"是一种关键字,表示对某个类型或变量进行强制类型转换。
这种类型转换被称为"ANS"(Assumed Nose Straight),指示编译器在进行类型转换时不需要考虑指针和引用的细节。
在C++中进行类型转换的主要方式有三种:隐式转换、静态转换和动态转换。
隐式转换是最常见的转换方式,它发生在变量之间的运算或函数调用中,编译器会自动进行类型转换以满足运算或调用的需求。
静态转换是通过使用关键字"static_cast"来实现的,它可以在类型之间进行强制转换,但无法处理指针或引用类型。
动态转换是通过使用关键字"dynamic_cast"来实现的,它可以在类型之间进行强制转换,并且可以处理指针或引用类型。
当需要在C++中进行类型转换时,通常可以使用隐式转换和静态转换来满足需求。
然而,当需要处理复杂的类型转换或涉及多态类型时,动态转换就显得十分重要了。
使用动态转换时,必须将待转换的对象的类型声明为虚函数,并使用"virtual"关键字。
这样,编译器在进行类型转换时,会根据对象的运行时类型来确定正确的转换方式。
如果转换失败或转换的类型不一致,动态转换会返回一个空指针(对于指针类型)或引发一个"bad_cast"异常(对于引用类型)。
以下是一个示例代码,演示了在C++中使用动态转换进行类型转换的过程:```cpp#include <iostream>class Base {public:virtual void print() {std::cout << "This is the base class." << std::endl;}};class Derived : public Base {public:void print() override {std::cout << "This is the derived class." << std::endl;}};int main() {Base* base = new Derived(); // 使用基类指针指向派生类对象 Derived* derived = dynamic_cast<Derived*>(base); // 将基类指针转换为派生类指针if (derived) {derived->print();} else {std::cout << "Dynamic cast failed!" << std::endl;}delete base;return 0;}```在上面的代码中,首先定义了一个基类`Base`和一个派生类`Derived`,派生类重写了基类的`print`函数。
c++中的const_cast⽤法⼤全const_cast是⼀种C++运算符,主要是⽤来去除复合类型中const和volatile属性(没有真正去除)。
const_cast:作⽤:指针或引⽤的转换符,⽤来移除变量的const或volatile限定符。
先来看c中不严谨的地⽅:const int ca = 30;int* q = &ca;//C中是可以编译的,最多会得到⼀个warning,随后就可以对ca⾥的数据进⾏操作了。
疑问:那const⼏乎是失效的。
在c++编译中就会报错:error: invalid conversion from ‘const int*' to ‘int*' [-fpermissive]//⽆效的转换,把const int交给int.从这个提⽰,也可看出针对的是指针。
int* q = &ca;const_cast应⽤场景??不具实际意义的⽤法:const int ca=30;const int* p=&ca;int* q=const_cast<int*>p;*q=10;//打印⼀下ca/p/q的地址可以看到地址是⼀样的,但ca的值仍是30,其他两个值都变为了10虽然没有实际应⽤的意义,但可以看到const_case的意义,确实如c⼀样,可以将地址给另外⼀个指针,同时修改另外指针所指空间⾥⾯值,确实是可以修改⾥⾯的值。
但原const声明的变量的值也没有变。
指向地址是⼀个地址,但值确有两种,是不是不太对呢如何来正确理解呢?当使⽤const声明⼀个常量时,在C++中,就是作为⼀个常量写到ROM(单⽚机⾥⾯的概念,对于PC来说,可以理解为写到了磁盘中),并且这个ROM地址映射到内存,指向的地址不变。
当使⽤const_cast,去除掉const限定后,将地址赋给另外的变量指针,改变变量指针的值,确实是改变了内存地址中存的数据,但并没有改变在外存中的数据。
C++之const_cast关键字的使⽤参考:有改动C++提供了四个转换运算符:const_cast <new_type> (expression)static_cast <new_type> (expression)reinterpret_cast <new_type> (expression)dynamic_cast <new_type> (expression)它们有着相同的结构,看起来像是模板⽅法。
这些⽅法就是提供给开发者⽤来进⾏指针和引⽤的转换的。
在这⼀篇⽂章⾥,我会先讲讲我对const_cast运算符的理解。
const_cast (expression)const_cast转换符是⽤来移除变量的const或volatile限定符。
对于后者,我不是太清楚,因为它涉及到了多线程的设计,⽽我在这⽅⾯没有什么了解。
所以我只来说const⽅⾯的内容。
⽤const_cast来去除const限定对于const变量,我们不能修改它的值,这是这个限定符最直接的表现。
但是我们就是想违背它的限定希望修改其内容怎么办呢?下边的代码显然是达不到⽬的的:const int constant = 10;int modifier = constant;因为对modifier的修改并不会影响到constant,这暗⽰了⼀点:const_cast转换符也不该⽤在对象数据上,因为这样的转换得到的两个变量/对象并没有相关性。
只有⽤指针或者引⽤,让变量指向同⼀个地址才是解决⽅案,可惜下边的代码在C++中也是编译不过的:const int constant = 21;int* modifier = &constant; // Error: invalid conversion from 'const int*' to 'int*'(上边的代码在C中是可以编译的,最多会得到⼀个warning,所在在C中上⼀步就可以开始对constant⾥⾯的数据胡作⾮为了)把constant交给⾮const的引⽤也是不⾏的。
c语言强制类型转换的方法和原则
C语言中的强制类型转换可以通过使用类型转换运算符来实现,即将要转换的目标类型放在圆括号中,紧跟着要转换的表达式。
强制类型转换的原则如下:
1. 在进行类型转换之前,需要确保转换是安全和合理的。
比如,将一个较大的整数类型转换为较小的整数类型可能导致数据溢出或精度丢失。
2. 强制类型转换可以用于基本数据类型(如整数、浮点数)之间的转换,也可以用于指针类型之间的转换。
3. 当进行指针类型之间的转换时,需要格外注意,确保指针类型的大小相同或兼容。
否则,可能会导致访问越界或产生未定义的行为。
4. 在进行强制类型转换时,应当尽量避免对指针类型进行转换,特别是将一个指向非相关类型的指针转换为另一个指针类型,因为这可能会破坏内存的完整性及程序的健壮性。
5. 强制类型转换应该谨慎使用,只在必要时才使用。
过多地依赖强制类型转换可能导致代码的可读性和可维护性下降,同时也增加了代码出错的风险。
总之,强制类型转换是一种强制改变数据类型的操作,但需要谨慎使用,确保转换的安全性和合理性。
在进行强制类型转换时,应遵循上述原则,并尽量保持代码的简洁和易读。
C 风格(C-style)强制转型如下:(T) exdivssion // cast exdivssion to be of type T函数风格(Function-style)强制转型使用这样的语法:T(exdivssion) // cast exdivssion to be of type T这两种形式之间没有本质上的不同,它纯粹就是一个把括号放在哪的问题。
我把这两种形式称为旧风格(old-style)的强制转型。
使用标准C++的类型转换符:static_cast、dynamic_cast、reintepret_cast、和const_cast。
3.1 static_cast用法:static_cast < type-id > ( exdivssion )该运算符把exdivssion转换为type-id类型,但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。
它主要有如下几种用法:①用于类层次结构中基类和子类之间指针或引用的转换。
进行上行转换(把子类的指针或引用转换成基类表示)是安全的;进行下行转换(把基类指针或引用转换成子类表示)时,由于没有动态类型检查,所以是不安全的。
②用于基本数据类型之间的转换,如把int转换成char,把int转换成enum。
这种转换的安全性也要开发人员来保证。
③把空指针转换成目标类型的空指针。
④把任何类型的表达式转换成void类型。
注意:static_cast不能转换掉exdivssion的const、volitale、或者__unaligned属性。
3.2 dynamic_cast用法:dynamic_cast < type-id > ( exdivssion )该运算符把exdivssion转换成type-id类型的对象。
Type-id必须是类的指针、类的引用或者void *;如果type-id是类指针类型,那么exdivssion也必须是一个指针,如果type-id是一个引用,那么exdivssion也必须是一个引用。
dynamic_cast主要用于类层次间的上行转换和下行转换,还可以用于类之间的交叉转换。
在类层次间进行上行转换时,dynamic_cast和static_cast的效果是一样的;在进行下行转换时,dynamic_cast具有类型检查的功能,比static_cast更安全。
Cpp代码1.class B3.public:4.int m_iNum;5. virtual void foo();6.};7.8.class D : public B9.{10.public:11. char *m_szName[100];12.};13.14.void func(B *pb)15.{16. D *pd1 = static_cast(pb);17. D *pd2 = dynamic_cast(pb);18.}在上面的代码段中,如果pb指向一个D类型的对象,pd1和pd2是一样的,并且对这两个指针执行D类型的任何操作都是安全的;但是,如果pb指向的是一个B类型的对象,那么pd1将是一个指向该对象的指针,对它进行D 类型的操作将是不安全的(如访问m_szName),而pd2将是一个空指针。
另外要注意:B要有虚函数,否则会编译出错;static_cast则没有这个限制。
这是由于运行时类型检查需要运行时类型信息,而这个信息存储在类的虚函数表(关于虚函数表的概念,详细可见)中,只有定义了虚函数的类才有虚函数表,没有定义虚函数的类是没有虚函数表的。
另外,dynamic_cast还支持交叉转换(cross cast)。
如下代码所示。
Cpp代码1.class A2.{3.public:4.int m_iNum;5. virtual void f(){}6.};7.8.class B : public A9.{10.};12.class D : public A13.{14.};15.16.void foo()17.{18. B *pb = new B;19. pb->m_iNum = 100;20.21. D *pd1 = static_cast(pb); //compile error22. D *pd2 = dynamic_cast(pb); //pd2 is NULL23. delete pb;24.}在函数foo中,使用static_cast进行转换是不被允许的,将在编译时出错;而使用 dynamic_cast的转换则是允许的,结果是空指针。
3.3 reintepret_cast用法:reintepret_cast (exdivssion)type-id必须是一个指针、引用、算术类型、函数指针或者成员指针。
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)。
该运算符的用法比较多。
3.4 const_cast用法:const_cast (exdivssion)该运算符用来修改类型的const或volatile属性。
除了const 或volatile修饰之外, type_id 和exdivssion的类型是一样的。
常量指针被转化成非常量指针,并且仍然指向原来的对象;常量引用被转换成非常量引用,并且仍然指向原来的对象;常量对象被转换成非常量对象。
Voiatile和const类试。
举如下一例:Cpp代码1.class B2.{3.public:4.int m_iNum;5.}6.void foo()7.{8. const B b1;9. b1.m_iNum = 100; //comile error10. B b2 = const_cast(b1);11. b2. m_iNum = 200; //fine12.}上面的代码编译时会报错,因为b1是一个常量对象,不能对它进行改变;使用const_cast把它转换成一个常量对象,就可以对它的数据成员任意改变。
注意:b1和b2是两个不同的对象。
=============================================== dynamic_cast .vs. static_cast== ===========================================Cpp代码1. class B { ... };2. class D : public B { ... };3.4. void f(B* pb)5. {6.7. D* pd1 = dynamic_cast(pb);8.9. D* pd2 = static_cast(pb);10. }If pb really points to an object of type D, then pd1 and pd2 will get the same value. They will also get the same value if pb == 0.If pb points to an object of type B and not to the complete D class, then dynamic_cast will know enough to return zero. However, static_cast relies on the programmer’s assertion that pb points to an object of type D and simply returns a pointer to that supposed D object.即dynamic_cast可用于继承体系中的向下转型,即将基类指针转换为派生类指针,比static_cast更严格更安全。
dynamic_cast在执行效率上比static_cast要差一些,但static_cast在更宽上范围内可以完成映射,这种不加限制的映射伴随着不安全性。
static_cast覆盖的变换类型除类层次的静态导航以外,还包括无映射变换、窄化变换(这种变换会导致对象切片,丢失信息)、用VOID*的强制变换、隐式类型变换等...== ============================================= static_cast .vs. reintepret_cast== ================================================reintepret_cast是为了映射到一个完全不同类型的意思,这个关键词在我们需要把类型映射回原有类型时用到它。
我们映射到的类型仅仅是为了故弄玄虚和其他目的,这是所有映射中最危险的。
(这句话是C++编程思想中的原话)static_cast和reintepret_cast操作符修改了操作数类型。
它们不是互逆的;static_cast在编译时使用类型信息执行转换,在转换执行必要的检测(诸如指针越界计算, 类型检查). 其操作数相对是安全的。
另一方面;reintepret_cast仅仅是重新解释了给出的对象的比特(byte)模型而没有进行二进制转换,例子如下:int n=9; double d=static_cast< double > (n);上面的例子中, 我们将一个变量从int 转换到double。
这些类型的二进制表达式是不同的。
要将整数9 转换到双精度整数9,static_cast需要正确地为双精度整数 d 补足比特位。
其结果为9.0。
而reintepret_cast 的行为却不同:int n=9;double d=reintepret_cast (n);这次, 结果有所不同. 在进行计算以后, d 包含无用值. 这是因为reintepret_cast仅仅是复制n 的比特位到d, 没有进行必要的分析.因此, 你需要谨慎使用reintepret_cast.。