static_cast與dynamic_cast轉換

一 C語言中存在着兩種類型轉換：

隱式轉換和顯式轉換

隱式轉換：不一樣數據類型之間賦值和運算，函數調用傳遞參數……編譯器完成

char ch; int i = ch;

顯示轉換：在類型前增長 ：（Type）變量 對變量進行的轉換。用戶顯式增長

char *pc = (char*)pb; void *ps = (void*)pa;

二 C++中的類型轉換

　　經過這兩種方式，C語言中大部分的類型轉換均可以順利進行。

至於能不能進行轉換，轉換後的結果如何，編譯器無論須要用戶本身去控制。

　　C++繼承了C中的隱式和顯式轉換的方式。但這種轉換並非安全和嚴格的，

加上C++自己對象模型的複雜性，C++增長了四個顯示轉換的關鍵字。（C++是強類型語言）

（static_cast，dynamic_cast，const_static，reinterpret_cast）

1 static_cast

（1）用於基本的數據類型轉換（char，int），及指針之間的轉換

test_enum type = test_enum_1; char a ; int b = static_cast<int>(a); char c = static_cast<char>(b); type = static_cast<test_enum>(b); char* pa = NULL; int *pb = (int*)pa; //int *pb = static_cast<int*>(pa); //error //pa = static_cast<char*>(pb) //error

char *pc = (char*)pb; //char *pc = static_cast<char*>(pb); //error  void *p = static_cast<void*>(pa); pb = static_cast<int*>(p); pc = static_cast<char*>(p);

（2）類層次中基類與子類成員函數指針的轉換

 

class A { public:  void set(){} }; class B:public A { public:  void set(){} }; typedef void (A::*PS_MFunc)(); 　　//指向類A的成員函數指針  PS_MFunc func = &A::set; func = static_cast<PS_MFunc>(&B::set); //基類指向子類成員函數指針，必須進行轉換

（3）類層次結構中基類與子類指針或引用之間的轉換　　

　　 上行轉換：子類指針或引用轉換成基類表示——安全

　　下行轉換：基類指針或引用轉換成子類表示——危險（沒有動態類型檢查）

class A { }; class B:public A { }; class C:public A { }; class D { }; A objA; B objB; A* pObjA = new A(); B* pObjB = new B(); C* pObjC = new C(); D* pObjD = new D(); objA = static_cast<A&>(objB); //轉換爲基類引用  objA = static_cast<A>(objB); objB = static_cast<B>(objA); //error 不能進行轉換   pObjA = pObjB;  //right 基類指針指向子類對象 //objB = objA; //error 子類指針指向基類對象 pObjA = static_cast<A*>(pObjB); //right 基類指針指向子類 pObjB = static_cast<B*>(pObjA);  //強制轉換 OK 基類到子類 //pObjC = static_cast<C*>(pObjB); //error 繼承於統一類的派生指針之間轉換 //pObjD = static_cast<D*>(pObjC); //error 兩個無關聯之間轉換

2 dynamic_cast

（1）繼承關係的類指針對象或引用之間轉換

        

class A { }; class B:public A { }; class C:public A { }; class D { }; A objA; B objB; A* pObjA = new A(); B* pObjB = new B(); C* pObjC = new C(); D* pObjD = new D(); //objA = dynamic_cast<A>(objB); //error 非引用  objA = dynamic_cast<A&>(objB); //objB = dynamic_cast<B&>(objA); //error A 不是多態類型不能轉換 如有虛函數則能夠進行轉換  pObjA = dynamic_cast<A*>(pObjB); //pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); //error A 繼承關係 不是多態類型不能轉換 //pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjC); //error C 兄弟關係 不是多態類型不能轉換 //pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjD); //error D 沒有關係 不是多態類型不能轉換

 

 

（2）包含有虛函數之間對象指針的轉換   

class A { Public:  Virtual ~A(){} }; class B:public A { }; class C:public A { }; class D { Public: Virtual ~D(){} };

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); // worning 繼承關係 父類具備虛函數 多態 pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjD); //worning 沒有關係 D是多態類型能夠轉換 //以上結果：pObjB == NULL 此處會發生一個運行時錯誤

         也就是說除了基類指針指向子類對象，能夠沒有虛函數外，其它要進行dynamic_cast轉換必須具備虛函數才行。

那這是爲何呢？下面繼續>

（3）dynam_cast轉換的安全性

         dynamic_cast是動態轉換，只有在基類指針轉換爲子類指針時纔有意義。

（子類指針轉換爲基類指針原本就是能夠的：基類指針指向子類對象OK）。

可是基類指針轉換爲子類指針，並非每一次都有效：只有基類指針自己指向的是一個派生類的對象，

而後將此基類指針轉換爲對應的派生類指針纔是有效的。這種狀況在表面上是沒法斷定的。此時dynamic就發揮了做用。

狀況1： static_cast轉換       

class A { };

class B:public A { public:  int m; //B 成員 }; A* pObjA = new A(); B* pObjB = NULL; pObjB = static_cast<B*>(pObjA); //基類指針轉化爲子類指針 成功轉換 pObjB->m = 10; 　　//實際中pObj所指向的對象 是A類對象 //上面會發生什麼呢，在VC6.0中正常運行。。。？  //若是： pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); //error 基類A沒有虛函數 不構成多態

狀況2：     dynamic_cast轉換    

class A { public:  virtual ~A(){}  //虛函數 多態 }; class B:public A { public:  int m; }; A* pObjA = new A(); B* pObjB = NULL; pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); //編譯經過 //實際運行結果：pObjB == NULL // dynamic_cast保證轉換無效 返回NULL

         dynamic_cast轉換不成功，則返回0。

4 虛函數對於dynamic_cast轉換的做用

　　爲什麼使用dynamic_cast轉換類指針時，須要虛函數呢。

Dynamic_cast轉換是在運行時進行轉換，運行時轉換就須要知道類對象的信息（繼承關係等）。

如何在運行時獲取到這個信息——虛函數表。

　　C++對象模型中，對象實例最前面的就是虛函數表指針，

經過這個指針能夠獲取到該類對象的全部虛函數，包括父類的。

由於派生類會繼承基類的虛函數表，因此經過這個虛函數表，咱們就能夠知道該類對象的父類，在轉換的時候就能夠用來判斷對象有無繼承關係。

　　因此虛函數對於正確的基類指針轉換爲子類指針是很是重要的。