C++中四种强制类型转换区别详解

　C++即支持C风格的类型转换，又有本身风格的类型转换。C风格的转换格式很简单，可是有很多缺点的：

　　1.转换太过随意，能够在任意类型之间转换。你能够把一个指向const对象的指针转换成指向非const对象的指针，把一个指向基类对象的指针转换成一个派生类对象的指针，这些转换之间的差距是很是巨大的，可是传统的C语言风格的类型转换没有区分这些。

　　2.C风格的转换没有统一的关键字和标示符。对于大型系统，作代码排查时容易遗漏和忽略。

　　C++风格完美的解决了上面两个问题。1.对类型转换作了细分，提供了四种不一样类型转换，以支持不一样需求的转换；2.类型转换有了统一的标示符，利于代码排查和检视。下面分别来介绍这四种转换:static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpre_cast.

1、static_cast转换

　　1.基本用法：static_cast<type-id> expression

　　2.使用场景：

　　a、用于类层次结构中基类和派生类之间指针或引用的转换

　　上行转换（派生类---->基类）是安全的；

　　下行转换（基类---->派生类）因为没有动态类型检查，因此是不安全的。

　　b、用于基本数据类型之间的转换，如把int转换为char，这种带来安全性问题由程序员来保证

　　c、把空指针转换成目标类型的空指针

　　d、把任何类型的表达式转为void类型

　　3.使用特色

　　a、主要执行非多态的转换操做，用于代替C中一般的转换操做

　　b、隐式转换都建议使用static_cast进行标明和替换

2、dynamic_cast转换

　　1.基本用法：dynamic_cast<type-id> expression

　　2.使用场景：只有在派生类之间转换时才使用dynamic_cast，type-id必须是类指针，类引用或者void*。

　　3.使用特色：

　　a、基类必需要有虚函数，由于dynamic_cast是运行时类型检查，须要运行时类型信息，而这个信息是存储在类的虚函数表中，只有一个类定义了虚函数，才会有虚函数表（若是一个类没有虚函数，那么通常意义上，这个类的设计者也不想它成为一个基类）。

　　b、对于下行转换，dynamic_cast是安全的（当类型不一致时，转换过来的是空指针），而static_cast是不安全的（当类型不一致时，转换过来的是错误意义的指针，可能形成踩内存，非法访问等各类问题）

　　c、dynamic_cast还能够进行交叉转换

3、const_cast转换

　　1.基本用法：const_cast<type-id>expression

　　2.使用场景：

　　a、常量指针转换为很是量指针，而且仍然指向原来的对象

　　b、常量引用被转换为很是量引用，而且仍然指向原来的对象

　　3.使用特色：

　　a、cosnt_cast是四种类型转换符中惟一能够对常量进行操做的转换符

　　b、去除常量性是一个危险的动做，尽可能避免使用。一个特定的场景是：类经过const提供重载时，通常都是很是量函数调用const_cast<const T>将参数转换为常量，而后调用常量函数，而后获得结果再调用const_cast <T>去除常量性。

4、reinterpret_cast转换

　　1.基本用法:reinterpret_cast<type-id>expression

　　2.使用场景：不到万不得已，不用使用这个转换符，高危操做

　　3.使用特色：　　

　　a、reinterpret_cast是从底层对数据进行从新解释，依赖具体的平台，可移植性差

　　b、reinterpret_cast能够将整型转换为指针，也能够把指针转换为数组

　　c、reinterpret_cast能够在指针和引用里进行肆无忌惮的转换

5、各类转换之间的比较

　　1.static_cast和dynamic_cast

class Base
{
    public:
        Base(int c = 2):_c(c){}
    public:
        int _c;
};
class Derived:public Base
{
    public:
        int _d;
        int _e;
};
int main(void)
{
    int tempA = 2;
    int tempB = 3;
    Base base;
    
    /*1.无编译告警，可是危险操做，譬如说调用drvPtrA->_d会形成不可预知的后果*/
    Derived *drvPtrA = static_cast<Derived *>(&base);
    
    drvPtrA->_d = 4;
    drvPtrA->_e = 5;
    /*2.输出:tempA为5，tempB为4,踩内存了（机器信息：32位ubuntu，编译器clang++）*/
    cout<<tempA<<endl;
    cout<<tempB<<endl;
    
    /*3.Base中没有虚函数，没法查看运行时信息，编译不过*/
    Derived *drvPtrB = dynamic_cast<Derived *>(base);

    return 0;
}

　　在基类派生类互相转换时，虽然static_cast是在编译期完成，效率更高，可是不安全，上例中就示范了一个踩内存的例子。相比之下由于dynamic_cast能够查看运行时信息，上例若是Base含有虚函数，那么drvPtrB就是一个空指针（这可比踩内存什么的好多了），不能操做Derived中_d的数据从而保证安全性，因此应该优先使用dynamic_cast。

　　2.static_cast和reinterpret_cast

class BaseA
{
    public:
        BaseA(int c = 2):_c(c){}
        int _c;
};
class BaseB
{
    public:
        BaseB(int d = 3):_d(d){}
        int _d;
};
int main(void)
{
    BaseA baseA;
    /*1.编译不过*/
    BaseB *baseB = static_cast<BaseB *>(&baseA);
    /*2.无任何编译告警，编译经过,正常运行*/
    BaseB *baseC = reinterpret_cast<BaseB *>(&baseA);
    cout<<baseC->_d<<endl;

    return 0;
}

　　static_cast虽然也不是一种绝对安全的转换，可是它在转换时，仍是会进行必要的检测（诸如指针越界计算，类型检查）。reinterpret_cast彻底是肆无忌惮，直接从二进制开始从新映射解释，是极度不安全的，再次提醒，不到万不得已，不要使用。