C++类型转换详解

类型转换(cast)是将一种数据类型转换成另一种数据类型。例如，如果将一个整型值赋给一个浮点类型的变量，编译器会暗地里将其转换成浮点类型。

转换是非常有用的，但是它也会带来一些问题，比如在转换指针时，我们很可能将其转换成一个比它更大的类型，但这可能会破坏其他的数据。

应该小心类型转换，因为转换也就相当于对编译器说：忘记类型检查，把它看做其他的类型。

一般情况下，尽量少的去使用类型转换，除非用来解决非常特殊的问题。无论什么原因，任何一个程序如果使用很多类型转换都值得怀疑.

标准c++提供了一个显示的转换的语法，来替代旧的C风格的类型转换。

使用C风格的强制转换可以把想要的任何东西转换成我们需要的类型。那为什么还需要一个新的C++类型的强制转换呢？

新类型的强制转换可以提供更好的控制强制转换过程，允许控制各种不同种类的强制转换。C++风格的强制转换其他的好处是，它们能更清晰的表明它们要干什么。程序员只要扫一眼这样的代码，就能立即知道一个强制转换的目的。

1. 静态转换(static_cast)

用于类层次结构中基类（父类）和派生类（子类）之间指针或引用的转换。

进行向上转换（把派生类的指针或引用转换成基类表示）是安全的；

进行向下转换（把基类指针或引用转换成派生类表示）时，由于没有动态类型检查，所以是不安全的。

用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，把char转换成int。这种转换的安全性也要开发人员来保证。

class Animal{};
class Dog : public Animal{};
class Other{};

//基础数据类型转换
void test01(){
	char a = 'a';
	double b = static_cast<double>(a);
}

//继承关系指针互相转换
void test02(){
	//继承关系指针转换
	Animal* animal01 = NULL;
	Dog* dog01 = NULL;
	//子类指针转成父类指针,安全
	Animal* animal02 = static_cast<Animal*>(dog01);
	//父类指针转成子类指针，不安全
	Dog* dog02 = static_cast<Dog*>(animal01);
}

//继承关系引用相互转换
void test03(){

	Animal ani_ref;
	Dog dog_ref;
	//继承关系指针转换
	Animal& animal01 = ani_ref;
	Dog& dog01 = dog_ref;
	//子类指针转成父类指针,安全
	Animal& animal02 = static_cast<Animal&>(dog01);
	//父类指针转成子类指针，不安全
	Dog& dog02 = static_cast<Dog&>(animal01);
}
//无继承关系指针转换
void test04(){
	
	Animal* animal01 = NULL;
	Other* other01 = NULL;

	//转换失败
	//Animal* animal02 = static_cast<Animal*>(other01);
}

2. 动态转换(dynamic_cast)

dynamic_cast主要用于类层次间的向上转换和向下转换；

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；

class Animal {
public:
	virtual void ShowName() = 0;
};
class Dog : public Animal{
	virtual void ShowName(){
		cout << "I am a dog!" << endl;
	}
};
class Other {
public:
	void PrintSomething(){
		cout << "我是其他类!" << endl;
	}
};

//普通类型转换
void test01(){

	//不支持基础数据类型
	int a = 10;
  //double a = dynamic_cast<double>(a);
}

//继承关系指针
void test02(){

	Animal* animal01 = NULL;
	Dog* dog01 = new Dog;

	//子类指针转换成父类指针 可以
	Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(dog01);
	animal02->ShowName();
	//父类指针转换成子类指针 不可以
	//Dog* dog02 = dynamic_cast<Dog*>(animal01);
}

//继承关系引用
void test03(){

	Dog dog_ref;
	Dog& dog01 = dog_ref;

	//子类引用转换成父类引用 可以
	Animal& animal02 = dynamic_cast<Animal&>(dog01);
	animal02.ShowName();
}

//无继承关系指针转换
void test04(){
	
	Animal* animal01 = NULL;
	Other* other = NULL;

	//不可以
	//Animal* animal02 = dynamic_cast<Animal*>(other);
}

3. 常量转换(const_cast)

该运算符用来修改类型的const属性。

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；

注意: 不能直接对非指针和非引用的变量使用const_cast操作符去直接移除它的const.

//常量指针转换成非常量指针
void test01(){
	
	const int* p = NULL;
	int* np = const_cast<int*>(p);

	int* pp = NULL;
	const int* npp = const_cast<const int*>(pp);

	const int a = 10;  //不能对非指针或非引用进行转换
	//int b = const_cast<int>(a); }

//常量引用转换成非常量引用
void test02(){

int num = 10;
	int & refNum = num;

	const int& refNum2 = const_cast<const int&>(refNum);
	
}