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C++的轉(zhuǎn)換手段并與Explicit關鍵詞配合使用

 [[354653]]

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C中我們會進行各種類型的強制轉(zhuǎn)化，而在C中我們經(jīng)?？梢钥吹竭@種轉(zhuǎn)換

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. memset(OTA_FLAG_ADDRESS,(uint8_t*)&OTA_Flag,sizeof(OTA_Flag)); 
    2.

而C++的類型轉(zhuǎn)化和C差別很多，那么C++里面的類型轉(zhuǎn)化是怎么用的呢。C++除了隱式轉(zhuǎn)換和顯示轉(zhuǎn)化，顯示轉(zhuǎn)化是我們熟知，有四個顯示轉(zhuǎn)化函數(shù)：static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast，主要運用于繼承關系類間的強制轉(zhuǎn)化。

下面我就給大家說道說道。

隱式轉(zhuǎn)化

c++語言不會直接將兩個不同類型的值相加，二十先根據(jù)類型轉(zhuǎn)化規(guī)則設法將運算對象的類型統(tǒng)一后再求值。例如 int value = 3.14 +3;這個程序是可以編譯通過的，只不過編譯器可能會警告改運算損失了精度。這樣的類型轉(zhuǎn)化是自動運行，無需程序員介入，因此，它們被稱為隱式轉(zhuǎn)換

何時會發(fā)生隱式轉(zhuǎn)化：

在下面的情況中，編譯器會自動的轉(zhuǎn)化運算對象的類型：

  1. 在大多數(shù)表達式中，需要將比int類型小的整型值首先提升到較大的整數(shù)類型會進行隱式轉(zhuǎn)化
  2. 在條件中，非布爾值轉(zhuǎn)換成布爾類型
  3. 初始化過程中，初始值轉(zhuǎn)化成變量的類型;在賦值語句中，右側(cè)運算對象轉(zhuǎn)化成左側(cè)運算對象的類型
  4. 函數(shù)調(diào)用時候也會發(fā)生類型轉(zhuǎn)化(實參類型轉(zhuǎn)化)

顯示轉(zhuǎn)化

C風格的強制轉(zhuǎn)換(Type Cast)容易理解,不管什么類型的轉(zhuǎn)換都可以使用使用下面的方式

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Type b = (Type)a; 
    2.

當然,C++也是支持C風格的強制轉(zhuǎn)換,但是C風格的強制轉(zhuǎn)換可能帶來一些隱患,讓一些問題難以察覺.所以C++提供了一組可以用在不同場合的強制轉(zhuǎn)換的函數(shù).

C++提供了四種強制類型轉(zhuǎn)化的函數(shù)，分別是：

static_cast，命名上理解是靜態(tài)類型轉(zhuǎn)換。大部分C實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化，用這個函數(shù)就可以了。

const_cast，字面上理解就是去const屬性。

dynamic_cast，命名上理解是動態(tài)類型轉(zhuǎn)換。如子類和父類之間的多態(tài)類型轉(zhuǎn)換。

reinterpret_cast，僅僅重新解釋類型，但沒有進行二進制的轉(zhuǎn)換。

static_cast：

任何具有明確定義的類型轉(zhuǎn)化，只要不包含底層const，都可以使用static_cast,舉一個例子。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. double slop = static_cast(j) / i;//進行強制轉(zhuǎn)化成double 
    2.   
  
  
  
  2. int*pn =&n; 
    3.   
  
  
  
  3. double*dp = static_cast(&pn) //無關類型指針轉(zhuǎn)換，編譯錯誤 
    4.   
  
  
  
  4.  void*p = &n; 
    5.   
  
  
  
  5.  double*d = static_cast(&p) //將void*轉(zhuǎn)化為初始的指針類型 
    6.

static_cast強制轉(zhuǎn)換只會在編譯時檢查，但沒有運行時類型檢查來保證轉(zhuǎn)換的安全性。同時，static_cast也不能去掉expression的const、volitale、或者__unaligned屬性。

const_cast：

const_cast<>可以實現(xiàn)將const 指針類型轉(zhuǎn)普通指針,const_cast操作不能在不同的種類間轉(zhuǎn)換。相反，它僅僅把一個它作用的表達式轉(zhuǎn)換成常量。它可以使一個本來不是const類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成const類型的，或者把const屬性去掉。如果一個對象本身不是一個常量，使用強制類型轉(zhuǎn)化獲得寫權限是合法的行為。然而如果對象是一個常量，再使用const_cast執(zhí)行寫操作就會產(chǎn)生未定義的后果。

只有const_cast能改變表達式的常量屬性，使用其他形式的命名強制類型轉(zhuǎn)化改變表達式的常量屬性都將引發(fā)編譯器錯誤。同樣的，也不能用const_cast改變表達式的類型：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. const char *cp; 
    2.   
  
  
  
  2.  
    3.   
  
  
  
  3. char *q = static_cast(cp);//錯誤：static_cast不能轉(zhuǎn)換掉const性質(zhì) 
    4.   
  
  
  
  4. static_cast(cp);//正確：字符串字面值轉(zhuǎn)換成string類型 
    5.   
  
  
  
  5. const_cast(cp);//錯誤：const_cast 只改變常量屬性 
    6.   
  
  
  
  6. const_cast(cp);//正確 
    7.   
  
  
  
  7. const int p = 0; 
    8.   
  
  
  
  8. int &rb = const_cast(p);//正確 
    9.   
  
  
  
  9. rb =10; 
    10.

dynamic_cast：

1.其他三種都是編譯時完成的，dynamic_cast是運行時處理的，運行時要進行類型檢查。

2.不能用于內(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型的強制轉(zhuǎn)換。

3.dynamic_cast轉(zhuǎn)換如果成功的話返回的是指向類的指針或引用，轉(zhuǎn)換失敗的話則會返回NULL。

4.使用dynamic_cast進行轉(zhuǎn)換的，基類中一定要有虛函數(shù)，否則編譯不通過?？梢詮母割愞D(zhuǎn)基類，但是可能為空

5.在類的轉(zhuǎn)換時，在類層次間進行上行轉(zhuǎn)換時，dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的。在進行下行轉(zhuǎn)換時，dynamic_cast具有類型檢查的功能，比static_cast更安全。向上轉(zhuǎn)換即為指向子類對象的向下轉(zhuǎn)換，即將父類指針轉(zhuǎn)化子類指針。向下轉(zhuǎn)換的成功與否還與將要轉(zhuǎn)換的類型有關，即要轉(zhuǎn)換的指針指向的對象的實際類型與轉(zhuǎn)換以后的對象類型一定要相同，否則轉(zhuǎn)換失敗。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. class BaseClass {  
    2.   
  
  
  
  2. public:  
    3.   
  
  
  
  3.    int Num;  
    4.   
  
  
  
  4.    virtualvoid foo(){}; //基類必須有虛函數(shù)。保持多臺特性才能使用dynamic_cast  
    5.   
  
  
  
  5.  };  
    6.   
  
  
  
  6. DerivedClass: public BaseClass {  
    7.   
  
  
  
  7. public:  
    8.   
  
  
  
  8.   char*m_szName[100]; 
    9.   
  
  
  
  9.   void bar(){}; 
    10.   
  
  
  
  10. }; 
    11.   
  
  
  
  11. int main(int argc,char** argv) 
    12.   
  
  
  
  12. { 
    13.   
  
  
  
  13.   BaseClass* pb =new DerivedClass(); 
    14.   
  
  
  
  14.   DerivedClass *pd1 = static_cast(pb); //子類->父類，靜態(tài)類型轉(zhuǎn)換，正確但不推薦 
    15.   
  
  
  
  15.   DerivedClass *pd2 = dynamic_cast(pb); //子類->父類，動態(tài)類型轉(zhuǎn)換，正確 
    16.   
  
  
  
  16.   BaseClass* pb2 =new BaseClass(); 
    17.   
  
  
  
  17.   DerivedClass *pd21 = static_cast(pb2); //父類->子類，靜態(tài)類型轉(zhuǎn)換，危險！訪問子類m_szName成員越界 
    18.   
  
  
  
  18.   DerivedClass *pd22 = dynamic_cast(pb2); //父類->子類，動態(tài)類型轉(zhuǎn)換，安全的。結(jié)果是NULL 
    19.

reinterpret_cast：

實現(xiàn)指針轉(zhuǎn)整形，整形轉(zhuǎn)指針.reinterpret_cast是強制類型轉(zhuǎn)換符用來處理無關類型轉(zhuǎn)換的，通常為操作數(shù)的位模式提供較低層次的重新解釋!但是它僅僅是重新解釋了給出的對象的比特模型，并沒有進行二進制的轉(zhuǎn)換!

它是用在任意的指針之間的轉(zhuǎn)換，引用之間的轉(zhuǎn)換，指針和足夠大的int型之間的轉(zhuǎn)換，整數(shù)到指針的轉(zhuǎn)換。最普通的用途就是在函數(shù)指針類型之間進行轉(zhuǎn)換。

請看一個簡單代碼

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. int doSomething(){return 0;}; 
    2.   
  
  
  
  2. typedef void(*FuncPtr)(); //FuncPtr is 一個指向函數(shù)的指針，該函數(shù)沒有參數(shù)，返回值類型為 void 
    3.   
  
  
  
  3. FuncPtr funcPtrArray[10]; //10個FuncPtrs指針的數(shù)組 讓我們假設你希望（因為某些莫名其妙的原因）把一個指向下面函數(shù)的指針存入funcPtrArray數(shù)組： 
    4.   
  
  
  
  4. funcPtrArray[0] =&doSomething;// 編譯錯誤！類型不匹配，reinterpret_cast可以讓編譯器以你的方法去看待它們：funcPtrArray 
    5.   
  
  
  
  5. funcPtrArray[0] = reinterpret_cast(&doSomething); //不同函數(shù)指針類型之間進行轉(zhuǎn)換 
    6.

explicit關鍵字(顯示的類型轉(zhuǎn)化運算符)

C++提供了關鍵字explicit，可以阻止不應該允許的經(jīng)過轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)進行的隱式轉(zhuǎn)換的發(fā)生。即聲明為explicit的構(gòu)造函數(shù)不能在隱式轉(zhuǎn)換中使用。

explicit關鍵字只能用于類內(nèi)部的構(gòu)造函數(shù)聲明上，而不能用在類外部的函數(shù)定義上?，F(xiàn)在Things類像這樣：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. class Things 
    2.   
  
  
  
  2. { 
    3.   
  
  
  
  3. public: 
    4.   
  
  
  
  4.    Things(const std::string&name ="")； 
    5.   
  
  
  
  5.      explicit operator int() const{return val;}  
    6.   
  
  
  
  6.     //編譯器不會自動執(zhí)行這一類型的 
    7.   
  
  
  
  7. }; 
    8.

下面再看個好一點的例子進行對比一下：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. // 類的通過構(gòu)造函數(shù)的隱式轉(zhuǎn)換: 
    2.   
  
  
  
  2. #include  
    3.   
  
  
  
  3. using namespace std; 
    4.   
  
  
  
  4.  
    5.   
  
  
  
  5. class A {}; 
    6.   
  
  
  
  6.  
    7.   
  
  
  
  7. class B { 
    8.   
  
  
  
  8. public: 
    9.   
  
  
  
  9.   // conversion from A (constructor): 
    10.   
  
  
  
  10.   B (const A& x) {} 
    11.   
  
  
  
  11.   // conversion from A (assignment): 
    12.   
  
  
  
  12.   B& operator= (const A& x) {return *this;} 
    13.   
  
  
  
  13.   // conversion to A (type-cast operator) 
    14.   
  
  
  
  14.   operator A() {return A();} 
    15.   
  
  
  
  15. }; 
    16.   
  
  
  
  16.  
    17.   
  
  
  
  17. int main () 
    18.   
  
  
  
  18. { 
    19.   
  
  
  
  19.   A foo; 
    20.   
  
  
  
  20.   B bar = foo;    // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)實現(xiàn)隱式類型轉(zhuǎn)換 
    21.   
  
  
  
  21.   bar = foo;      // calls assignment 
    22.   
  
  
  
  22.   foo = bar;      // calls type-cast operator，相當于 foo = A(bar); 
    23.   
  
  
  
  23.   return 0; 
    24.   
  
  
  
  24. } 
    25.

再看使用explicit的一個例子：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. #include  
    2.   
  
  
  
  2. using namespace std; 
    3.   
  
  
  
  3.  
    4.   
  
  
  
  4. class A {}; 
    5.   
  
  
  
  5.  
    6.   
  
  
  
  6. class B { 
    7.   
  
  
  
  7. public: 
    8.   
  
  
  
  8.   explicit B (const A& x) {} 
    9.   
  
  
  
  9.   B& operator= (const A& x) {return *this;} 
    10.   
  
  
  
  10.   operator A() {return A();} 
    11.   
  
  
  
  11. }; 
    12.   
  
  
  
  12.  
    13.   
  
  
  
  13. void fn (B x) {}  // 當我們希望x只能是B類型時，我們就需要禁止隱式類型轉(zhuǎn)換 
    14.   
  
  
  
  14.  
    15.   
  
  
  
  15. int main () 
    16.   
  
  
  
  16. { 
    17.   
  
  
  
  17.   A foo; 
    18.   
  
  
  
  18.   B bar (foo);  // 必須顯式類型轉(zhuǎn)換，不再允許B bar = foo;  
    19.   
  
  
  
  19.   bar = foo; 
    20.   
  
  
  
  20.   foo = bar; 
    21.   
  
  
  
  21.  
    22.   
  
  
  
  22. //  fn (foo);  // 不允許隱式類型轉(zhuǎn)換 
    23.   
  
  
  
  23.   fn (bar);   
    24.   
  
  
  
  24.  
    25.   
  
  
  
  25.   return 0; 
    26.   
  
  
  
  26. } 
    27.

這就是我分享的c++的轉(zhuǎn)化類型方法，其中參考了好多人的文字，此外如果大家有什么更好的思路，也歡迎分享交流哈。

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