C++的轉(zhuǎn)換手段并與Explicit關(guān)鍵詞配合使用
C中我們會(huì)進(jìn)行各種類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)化,而在C中我們經(jīng)??梢钥吹竭@種轉(zhuǎn)換
- memset(OTA_FLAG_ADDRESS,(uint8_t*)&OTA_Flag,sizeof(OTA_Flag));
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(gè)顯示轉(zhuǎn)化函數(shù):static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast,主要運(yùn)用于繼承關(guān)系類間的強(qiáng)制轉(zhuǎn)化。
下面我就給大家說(shuō)道說(shuō)道。
隱式轉(zhuǎn)化
c++語(yǔ)言不會(huì)直接將兩個(gè)不同類型的值相加,二十先根據(jù)類型轉(zhuǎn)化規(guī)則設(shè)法將運(yùn)算對(duì)象的類型統(tǒng)一后再求值。例如 int value = 3.14 +3;這個(gè)程序是可以編譯通過(guò)的,只不過(guò)編譯器可能會(huì)警告改運(yùn)算損失了精度。這樣的類型轉(zhuǎn)化是自動(dòng)運(yùn)行,無(wú)需程序員介入,因此,它們被稱為隱式轉(zhuǎn)換
何時(shí)會(huì)發(fā)生隱式轉(zhuǎn)化:
在下面的情況中,編譯器會(huì)自動(dòng)的轉(zhuǎn)化運(yùn)算對(duì)象的類型:
- 在大多數(shù)表達(dá)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(huì)進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)化
- 在條件中,非布爾值轉(zhuǎn)換成布爾類型
- 初始化過(guò)程中,初始值轉(zhuǎn)化成變量的類型;在賦值語(yǔ)句中,右側(cè)運(yùn)算對(duì)象轉(zhuǎn)化成左側(cè)運(yùn)算對(duì)象的類型
- 函數(shù)調(diào)用時(shí)候也會(huì)發(fā)生類型轉(zhuǎn)化(實(shí)參類型轉(zhuǎn)化)
顯示轉(zhuǎn)化
C風(fēng)格的強(qiáng)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
- Type b = (Type)a;
當(dāng)然,C++也是支持C風(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,但是C風(fēng)格的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換可能帶來(lái)一些隱患,讓一些問(wèn)題難以察覺(jué).所以C++提供了一組可以用在不同場(chǎng)合的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的函數(shù).
C++提供了四種強(qiáng)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(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化,用這個(gè)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(dòng)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(méi)有進(jìn)行二進(jìn)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(gè)例子。
- double slop = static_cast<double>(j) / i;//進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)化成double
- int*pn =&n;
- double*dp = static_cast<double*>(&pn) //無(wú)關(guān)類型指針轉(zhuǎn)換,編譯錯(cuò)誤
- void*p = &n;
- double*d = static_cast<double*>(&p) //將void*轉(zhuǎn)化為初始的指針類型
static_cast強(qiáng)制轉(zhuǎn)換只會(huì)在編譯時(shí)檢查,但沒(méi)有運(yùn)行時(shí)類型檢查來(lái)保證轉(zhuǎn)換的安全性。同時(shí),static_cast也不能去掉expression的const、volitale、或者_(dá)_unaligned屬性。
const_cast:
const_cast<>可以實(shí)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(gè)它作用的表達(dá)式轉(zhuǎn)換成常量。它可以使一個(gè)本來(lái)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(gè)對(duì)象本身不是一個(gè)常量,使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)化獲得寫權(quán)限是合法的行為。然而如果對(duì)象是一個(gè)常量,再使用const_cast執(zhí)行寫操作就會(huì)產(chǎn)生未定義的后果。
只有const_cast能改變表達(dá)式的常量屬性,使用其他形式的命名強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)化改變表達(dá)式的常量屬性都將引發(fā)編譯器錯(cuò)誤。同樣的,也不能用const_cast改變表達(dá)式的類型:
- const char *cp;
- char *q = static_cast<char *>(cp);//錯(cuò)誤:static_cast不能轉(zhuǎn)換掉const性質(zhì)
- static_cast<string>(cp);//正確:字符串字面值轉(zhuǎn)換成string類型
- const_cast<string>(cp);//錯(cuò)誤:const_cast 只改變常量屬性
- const_cast<char*>(cp);//正確
- const int p = 0;
- int &rb = const_cast<int&>(p);//正確
- rb =10;
dynamic_cast:
1.其他三種都是編譯時(shí)完成的,dynamic_cast是運(yùn)行時(shí)處理的,運(yùn)行時(shí)要進(jìn)行類型檢查。
2.不能用于內(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型的強(qiáng)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(huì)返回NULL。
4.使用dynamic_cast進(jìn)行轉(zhuǎn)換的,基類中一定要有虛函數(shù),否則編譯不通過(guò)。可以從父類轉(zhuǎn)基類,但是可能為空
5.在類的轉(zhuǎn)換時(shí),在類層次間進(jìn)行上行轉(zhuǎn)換時(shí),dynamic_cast和static_cast的效果是一樣的。在進(jìn)行下行轉(zhuǎn)換時(shí),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(duì)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(guān),即要轉(zhuǎn)換的指針指向的對(duì)象的實(shí)際類型與轉(zhuǎn)換以后的對(duì)象類型一定要相同,否則轉(zhuǎn)換失敗。
- class BaseClass {
- public:
- int Num;
- virtualvoid foo(){}; //基類必須有虛函數(shù)。保持多臺(tái)特性才能使用dynamic_cast
- };
- DerivedClass: public BaseClass {
- public:
- char*m_szName[100];
- void bar(){};
- };
- int main(int argc,char** argv)
- {
- BaseClass* pb =new DerivedClass();
- DerivedClass *pd1 = static_cast<DerivedClass *>(pb); //子類->父類,靜態(tài)類型轉(zhuǎn)換,正確但不推薦
- DerivedClass *pd2 = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb); //子類->父類,動(dòng)態(tài)類型轉(zhuǎn)換,正確
- BaseClass* pb2 =new BaseClass();
- DerivedClass *pd21 = static_cast<DerivedClass *>(pb2); //父類->子類,靜態(tài)類型轉(zhuǎn)換,危險(xiǎn)!訪問(wèn)子類m_szName成員越界
- DerivedClass *pd22 = dynamic_cast<DerivedClass *>(pb2); //父類->子類,動(dòng)態(tài)類型轉(zhuǎn)換,安全的。結(jié)果是NULL
reinterpret_cast:
實(shí)現(xiàn)指針轉(zhuǎn)整形,整形轉(zhuǎn)指針.reinterpret_cast是強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換符用來(lái)處理無(wú)關(guān)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(duì)象的比特模型,并沒(méi)有進(jìn)行二進(jìn)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(jìn)行轉(zhuǎn)換。
請(qǐng)看一個(gè)簡(jiǎn)單代碼
- int doSomething(){return 0;};
- typedef void(*FuncPtr)(); //FuncPtr is 一個(gè)指向函數(shù)的指針,該函數(shù)沒(méi)有參數(shù),返回值類型為 void
- FuncPtr funcPtrArray[10]; //10個(gè)FuncPtrs指針的數(shù)組 讓我們假設(shè)你希望(因?yàn)槟承┠涿畹脑颍┌岩粋€(gè)指向下面函數(shù)的指針存入funcPtrArray數(shù)組:
- funcPtrArray[0] =&doSomething;// 編譯錯(cuò)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
- funcPtrArray[0] = reinterpret_cast<FuncPtr>(&doSomething); //不同函數(shù)指針類型之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換
explicit關(guān)鍵字(顯示的類型轉(zhuǎn)化運(yùn)算符)
C++提供了關(guān)鍵字explicit,可以阻止不應(yīng)該允許的經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)進(jìn)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(guān)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:
- class Things
- {
- public:
- Things(const std::string&name ="");
- explicit operator int() const{return val;}
- //編譯器不會(huì)自動(dòng)執(zhí)行這一類型的
- };
下面再看個(gè)好一點(diǎn)的例子進(jìn)行對(duì)比一下:
- // 類的通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的隱式轉(zhuǎn)換:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class A {};
- class B {
- public:
- // conversion from A (constructor):
- B (const A& x) {}
- // conversion from A (assignment):
- B& operator= (const A& x) {return *this;}
- // conversion to A (type-cast operator)
- operator A() {return A();}
- };
- int main ()
- {
- A foo;
- B bar = foo; // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)隱式類型轉(zhuǎn)換
- bar = foo; // calls assignment
- foo = bar; // calls type-cast operator,相當(dāng)于 foo = A(bar);
- return 0;
- }
再看使用explicit的一個(gè)例子:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class A {};
- class B {
- public:
- explicit B (const A& x) {}
- B& operator= (const A& x) {return *this;}
- operator A() {return A();}
- };
- void fn (B x) {} // 當(dāng)我們希望x只能是B類型時(shí),我們就需要禁止隱式類型轉(zhuǎn)換
- int main ()
- {
- A foo;
- B bar (foo); // 必須顯式類型轉(zhuǎn)換,不再允許B bar = foo;
- bar = foo;
- foo = bar;
- // fn (foo); // 不允許隱式類型轉(zhuǎn)換
- fn (bar);
- return 0;
- }
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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