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C++中的四种强制转换

backend 2025/5/19 10:03:53

static_cast

原型：static_cast<type-id>(expression) type-id表示目标类型，expression表示要转换的表达式

static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast，但它不能用于两个不相关的类型进行转换。

int main()
{double d = 12.34;int a = static_cast<int>(d);cout<<a<<endl;return 0;
}

static_cast的相关类型通常包括以下几种情况：

1、隐式类型允许的数值类型转换

基础数据类型之间的转换，比如int→float，double→int等，只要不丢失精度或存在明确的数值转换规则。

枚举类型与整数之间的转换：将枚举值（enum）转换为其底层整数类型（如int）。

空指针（nullptr）到其他指针类型的转换，例如nullptr→int*

int a = 10;
float b = static_cast<float>(a);  // int → float
enum Color { Red, Green };
int c = static_cast<int>(Color::Red);  // 枚举 → int

2、类层次中的上行或下行转换

上行转换：将派生类指针/引用转换为基类指针/引用（安全且无需显示检查）

下行转换：将基类指针/引用转换为派生类指针/引用（需程序员宝成对象类型正确，否则不安全）

class Base {};
class Derived : public Base {};Derived d;
Base* b_ptr = static_cast<Base*>(&d);  // 上行转换（安全）Base* base = new Derived();
Derived* derived = static_cast<Derived*>(base);  // 下行转换（需确保 base 实际指向 Derived）

3、用户定义的转换操作符

如果类定义了自定义的类型转换运算符operator TargetType（），static_cast可以显式调用这些转换。

class MyInt {
public:operator int() const { return value; }  // 自定义转换到 intint value = 42;
};MyInt mi;
int x = static_cast<int>(mi);  // 调用 MyInt::operator int()

4、void*与具体类型指针的转换

将void*转换为具体类型指针（需确保原始指针类型匹配）

将具体类型指针转换为void*（通常隐式允许，但可用static_cast显示表达）

int* p = new int(42);
void* vp = static_cast<void*>(p);  // int* → void*
int* p2 = static_cast<int*>(vp);   // void* → int*（需确保 vp 原本是 int*）

reinterpret_cast

reinterpret_cast的原型为：reinterpret_cast<typeid> (expression).type_id必须是一个指针，引用，算术类型，函数指针，成员指针等。

reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型

int main()
{double d = 12.34;int a = static_cast<int>(d);cout << a << endl;// 这里使用static_cast会报错，应该使用reinterpret_cast//int *p = static_cast<int*>(a);int *p = reinterpret_cast<int*>(a);return 0;
}

reinterpret_cast可以把一个整型转换为指针，也可以把一个指针转换为整型。总结来说，reinterpret_cast可以允许任何指针类型（引用）之间的转换，整型与指针类型间的转换以及指针与足够大的整型之间的转换。

const_cast

原型const_cast<type-name>(expression) 其中，type-name表示要转换成的类型，expression是要进行转换的表达式。

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值

void Test ()
{const int a = 2;int* p = const_cast< int*>(&a );*p = 3;cout<<a <<endl;
}

dynamic_cast

其中，T是目标类型，expression是要转换的表达式。

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用（动态转换）

向上转换：子类对象指针/引用→父类指针/引用（不需要转换，赋值兼容规则）

向下转换：父类对象指针/引用→子类指针/引用（用dynamic_cast转换是安全的）

注意：

1、dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类

2、dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回nullptr

class A
{public :virtual void f(){}
};
class B : public A
{};void fun (A* pa)
{// dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回B* pb1 = static_cast<B*>(pa);B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);cout<<"pb1:" <<pb1<< endl;cout<<"pb2:" <<pb2<< endl;
}
int main ()
{A a;B b;fun(&a);fun(&b);return 0;
}