- 出處:http://windsplife.blogspot.tw/2010/09/cstaticcast-dynamiccast-reinterpretcast.html
- static_cast
- 可用於轉換基底類別指標為衍生類別指標,也可用於傳統的資料型態轉換。
- dynamic_cast
- reinterpret_cast
- 用於將一種型態的指標轉換為另一種型態的指標,例如將char*轉換為int*
- const_cast
- const_cast用於一些特殊場合可以覆寫變數的const屬性,利用cast後的指標就可以更改變數的內部。
舉例來說,在指定的動作時,如果右邊的數值型態比左邊的數值型態型態長度大時,超出可儲存範圍的部份會被自動消去,例如將浮點數指定給整數變數,則小數的部份會被自動消去,例子如下,程式會顯示3而不是3.14:
1 2 3 4 | int num = 0; double number = 3.14; num = number; cout << num; |
由於失去的精度,在編譯時編譯器會提出警訊: [Warning] converting to `int’ from `double’ 如果確定這個動作是您想要的,那麼您可以使用顯式型態轉換(Explicit type conversion)或稱之為強制轉型(Cast),例如:
1 2 3 4 | int num = 0; double number = 3.14; num = static_cast<int>(number); </int> |
在兩個整數型態相除時,您也可以進行型態轉換,將其中一個型態轉換至double型態再進行運算,下例會顯示3.3333:
1 2 | int number = 10; cout << static_cast<double>(number) / 3; |
static_cast是Standard C++新增加的轉型語法,在這之前顯式型態轉換可以使用以下的舊語法,基於向後相容,Standard C++仍支援這種舊語法,但鼓勵使用新風格的語法
1 2 | int number = 10; cout << (double) number/ 3; |
使用static_cast(甚至是傳統的C轉型方式)將基底類別指標轉換為衍生類別指標,這種轉型方式稱為強制轉型,但是在執行時期使用強制轉型有危險性,因為編譯器無法得知轉型是否正確,執行時期真正指向的物件型態是未知的,透過簡單的檢查是避免錯誤的一種方式:
1 2 3 4 | if(typeid(*base) == typeid(Derived1)) { Derived1 *derived1 = static_cast<derived1*>(base); derived1->showOne(); } |
為了支援執行時期的型態轉換動作,C++提供了dynamic_cast用來將一個基底類別的指標轉型至衍生類別指標,稱之為「安全向下轉型」(Safe downcasting),它在執行時期進行型態轉換動作,首先會確定轉換目標與來源是否屬同一個類別階層,接著才真正進行轉換的動作,檢驗動作在執行時期完成,如果是一個指標,則轉換成功時傳回位址,失敗的話會傳回0,如果是參考的話,轉換失敗會丟出bad_cast例外。可以將執行時期型態資訊(RTTI)中的showWho()函式如下修改:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | void showWho(Base *base) { base->foo(); if(Derived1 *derived1 = dynamic_cast>derived1*<(base)) { derived1->showOne(); } else if(Derived2 *derived2 = static_cast>derived2*<(base)) { derived2->showTwo(); } } |
由於dynamic_cast轉換失敗的話會傳回0,因而運算的結果不可使用,必須先行對轉換結果作檢查才可以,如上例所示。 如果使用參考的話,dynamic_cast在轉換失敗之後會丟出bad_cast例外,所以您必須使用try…catch來處理例外,例如:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 | #include <iostream> #include <typeinfo> using namespace std; class Base { public: virtual void foo() = 0; }; class Derived1 : public Base { public: void foo() { cout << “Derived1” << endl; } void showOne() { cout << “Yes! It’s Derived1.” << endl; } }; class Derived2 : public Base { public: void foo() { cout << “Derived2” << endl; } void showTwo() { cout << “Yes! It’s Derived2.” << endl; } }; void showWho(Base &base) { try { Derived1 derived1 = dynamic_cast<derived1&>(base); derived1.showOne(); } catch(bad_cast) { cout << “bad_cast 轉型失敗” << endl; } } int main() { Derived1 derived1; Derived2 derived2; showWho(derived1); showWho(derived2); return 0; } |
執行結果(使用dynamic_cast):
Yes! It’s Derived1.
bad_cast 轉型失敗
執行結果(使用static_cast):
Yes! It’s Derived1.
Yes! It’s Derived1.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | #include <iostream> using namespace std; int main() { int i; char* str = “test”; i = reinterpret_cast<int>(str); cout << i << endl; return 0; } |
(可能)執行結果:
134514704
使用格式:
1 | const_cast<常量(const)型態(指標) / 非常量型態(指標)>( 非常量變數(指標) / 常量變數(指標) ); |
使用範例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | #include <iostream> using namespace std; void foo(const int*); int main() { int var = 10; cout << var << endl; foo(&var); cout << var << endl; return 0; } void foo(const int* p) { int *v = const_cast<int *>(p); *v = 20; } |
執行結果:
10
20