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static_cast和reinterpret_cast  

2014-03-21 00:15:35|  分类: C/C++ |  标签: |举报 |字号 订阅

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static_castreinterpret_cast揭秘 收藏

本文讨论static_cast<> reinterpret_cast<>

 

reinterpret_cast可以转换任意一个32bit整数,包括所有的指针和整数。可以把任何整数转成指针,也可以把任何指针转成整数,以及把指针转化为任意类型的指针,威力最为强大!但不能将非32bit的实例转成指针。总之,只要是32bit的东东,怎么转都行!

static_castdynamic_cast可以执行指针到指针的转换,或实例本身到实例本身的转换,但不能在实例和指针之间转换。static_cast只能提供编译时的类型安全,而dynamic_cast可以提供运行时类型安全。举个例子:

class aclass b:aclass c

上面三个类a是基类,b继承acab没有关系。

有一个函数void function(a&a);

现在有一个对象是b的实例b,一个c的实例c

function(static_cast<a&>(b)可以通过而function(static<a&>(c))不能通过编译,因为在编译的时候编译器已经知道ca的类型不符,因此static_cast可以保证安全。

下面我们骗一下编译器,先把c转成类型a

b& ref_b = reinterpret_cast<b&>c;

然后function(static_cast<a&>(ref_b))就通过了!因为从编译器的角度来看,在编译时并不能知道ref_b实际上是c

function(dynamic_cast<a&>(ref_b))编译时也能过,但在运行时就失败了,因为dynamic_cast在运行时检查了ref_b的实际类型,这样怎么也骗不过去了。

在应用多态编程时,当我们无法确定传过来的对象的实际类型时使用dynamic_cast,如果能保证对象的实际类型,用static_cast就可以了。至于reinterpret_cast,我很喜欢,很象c语言那样的暴力转换:)

 

dynamic_cast:动态类型转换

static_cast:静态类型转换

reinterpret_cast:重新解释类型转换

const_cast:常量类型转换

专业的上面很多了,我说说我自己的理解吧:

synamic_cast一般用在父类和子类指针或应用的互相转化;

static_cast一般是普通数据类型(int m=static_cast<int>(3.14));

reinterpret_cast很像c的一般类型转换操作

const_cast是把cosntvolatile属性去掉

 

.

 

介绍

大多程序员在学C++前都学过C,并且习惯于C风格(类型)转换。当写C++(程序)时,有时候我们在使用static_cast<>reinterpret_cast<>时可能会有点模糊。在本文中,我将说明static_cast<>实际上做了什么,并且指出一些将会导致错误的情况。

 

泛型(Generic Types

 

 

 

         float f = 12.3;

        float* pf = &f;

              // static cast<>

        // 成功编译, n = 12

        int n = static_cast<int>(f);

        // 错误,指向的类型是无关的(译注:即指针变量pffloat类型,现在要被转换为int类型)        //int* pn = static_cast<int*>(pf);

        //成功编译

         void* pv = static_cast<void*>(pf);

        //成功编译, 但是 *pn2是无意义的内存(rubbish

         int* pn2 = static_cast<int*>(pv);

              // reinterpret_cast<>

        //错误,编译器知道你应该调用static_cast<>

        //int i = reinterpret_cast<int>(f);

        //成功编译, 但是 *pn 实际上是无意义的内存, *pn2一样

         int* pi = reinterpret_cast<int*>(pf);简而言之,static_cast<> 将尝试转换,举例来说,如float--integer,而reinterpret_cast<>简单改变编译器的意图重新考虑那个对象作为另一类型。

 

指针类型(Pointer Types

 

指针转换有点复杂,我们将在本文的剩余部分使用下面的类:

 

class CBaseX

      {

      public:

      int x;

      CBaseX() { x = 10; }

      void foo() { printf("CBaseX::foo() x=%d/n", x); }

      };

      class CBaseY

        {

        public:

        int y;

        int* py;

        CBaseY() { y = 20; py = &y; }

        void bar() { printf("CBaseY::bar() y=%d, *py=%d/n", y, *py);

        }

        };

      class CDerived : public CBaseX, public CBaseY

        {

        public:

        int z;

        };情况1:两个无关的类之间的转换

 

 

      // Convert between CBaseX* and CBaseY*

      // CBaseX* CBaseY*之间的转换

      CBaseX* pX = new CBaseX();

      // Error, types pointed to are unrelated

      // 错误, 类型指向是无关的

      // CBaseY* pY1 = static_cast<CBaseY*>(pX);

      // Compile OK, but pY2 is not CBaseX

      // 成功编译, 但是 pY2 不是CBaseX

      CBaseY* pY2 = reinterpret_cast<CBaseY*>(pX);

      // System crash!!

      // 系统崩溃!!

      // pY2->bar();正如我们在泛型例子中所认识到的,如果你尝试转换一个对象到另一个无关的类static_cast<>将失败,而reinterpret_cast<>就总是成功“欺骗”编译器:那个对象就是那个无关类。

 

情况2:转换到相关的类

 

      1. CDerived* pD = new CDerived();

      2. printf("CDerived* pD = %x/n", (int)pD);

      3.

      4. // static_cast<> CDerived* -> CBaseY* -> CDerived*

      //成功编译,隐式static_cast<>转换

      5. CBaseY* pY1 = pD;

      6. printf("CBaseY* pY1 = %x/n", (int)pY1);

      // 成功编译, 现在 pD1 = pD

      7. CDerived* pD1 = static_cast<CDerived*>(pY1);

      8. printf("CDerived* pD1 = %x/n", (int)pD1);

      9.

      10. // reinterpret_cast

      // 成功编译, 但是 pY2 不是 CBaseY*

      11. CBaseY* pY2 = reinterpret_cast<CBaseY*>(pD);

      12. printf("CBaseY* pY2 = %x/n", (int)pY2);

      13.

      14. // 无关的 static_cast<>

      15. CBaseY* pY3 = new CBaseY();

      16. printf("CBaseY* pY3 = %x/n", (int)pY3);

      // 成功编译,尽管 pY3 只是一个 " CBaseY()"

      17. CDerived* pD3 = static_cast<CDerived*>(pY3);

      18. printf("CDerived* pD3 = %x/n", (int)pD3);      ---------------------- 输出 ---------------------------

      CDerived* pD = 392fb8

      CBaseY* pY1 = 392fbc

      CDerived* pD1 = 392fb8

      CBaseY* pY2 = 392fb8

      CBaseY* pY3 = 390ff0

      CDerived* pD3 = 390fec

      注意:在将CDerived*用隐式 static_cast<>转换到CBaseY*(第5行)时,结果是(指向)CDerived*(的指针向后) 偏移了4(个字节)(译注:4int类型在内存中所占字节数)。为了知道static_cast<> 实际如何,我们不得不要来看一下CDerived的内存布局。

 

CDerived的内存布局(Memory Layout

摘自:http://blog.csdn.net/deyili/article/details/5354242

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