static_cast与dynamic_cast转换

C语言中两种类型转换

隐式转换和显式转换

隐式转换：不同数据类型之间赋值和运算，函数调用传递参数，由编译器完成。

char ch;

int i = ch;

显示转换：在类型前增加：（Type）变量，对变量进行的转换。用户显式增加。

char *pc = (char*)pb;

void *ps = (void*)pa;

C++中类型转换

通过这两种方式，C语言中大部分的类型转换都可以顺利进行。

至于能不能进行转换，转换后的结果如何，编译器不管，需要用户自己去控制。

C++继承了C中的隐式和显式转换的方式。但这种转换并不是安全和严格的，加上C++本身对象模型的复杂性，C++（C++是强类型语言）增加了四个显示转换的关键字：static_cast，dynamic_cast，const_static，reinterpret_cast。

static_cast

用于基本的数据类型转换（char，int）及指针之间的转换

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);

类层次中基类与子类成员函数指针的转换

class A

{

public:

void set(){}

};

class B:public A

{

public:

void set(){}

};

typedef void (A::*PS_MFunc)(); // 指向类A的成员函数指针

PS_MFunc func = &A::set;

func = static_cast<PS_MFunc>(&B::set); // 基类指向子类成员函数指针，必须进行转换

类层次结构中基类与子类指针或引用之间的转换

上行转换：子类指针或引用转换成基类表示——安全；

下行转换：基类指针或引用转换成子类表示——危险（没有动态类型检查）。

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); //转换为基类引用

objA = static_cast<A>(objB);

objB = static_cast<B>(objA); //error 不能进行转换

pObjA = pObjB; //right 基类指针指向子类对象

//objB = objA; //error 子类指针指向基类对象

pObjA = static_cast<A*>(pObjB); //right 基类指针指向子类

pObjB = static_cast<B*>(pObjA); //强制转换 OK 基类到子类

//pObjC = static_cast<C*>(pObjB); //error 继承于统一类的派生指针之间转换

//pObjD = static_cast<D*>(pObjC); //error 两个无关联之间转换

dynamic_cast

继承关系的类指针对象或引用之间转换

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 不是多态类型不能转换若有虚函数则可以进行转换

pObjA = dynamic_cast<A*>(pObjB);

//pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); //error A 继承关系不是多态类型不能转换

//pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjC); //error C 兄弟关系不是多态类型不能转换

//pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjD); //error D 没有关系不是多态类型不能转换

包含有虚函数之间对象指针的转换

class A

{

Public:

Virtual ~A(){}

};

class B:public A

{

};

class C:public A

{

};

class D

{

Public:

Virtual ~D(){}

};

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); // worning 继承关系父类具有虚函数多态

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjD); //worning 没有关系 D是多态类型可以转换

//以上结果：pObjB == NULL 此处会发生一个运行时错误

也就是说除了基类指针指向子类对象，可以没有虚函数外，其它要进行dynamic_cast转换必须具有虚函数才行。

那这是为什么呢？下面继续>

dynam_cast转换的安全性

dynamic_cast是动态转换，只有在基类指针转换为子类指针时才有意义。子类指针转换为基类指针本来就是可以的：基类指针指向子类对象OK。

但是基类指针转换为子类指针，并不是每一次都有效：只有基类指针本身指向的是一个派生类的对象，然后将此基类指针转换为对应的派生类指针才是有效的。这种情况在表面上是无法判定的。此时dynamic就发挥了作用。

情况1：static_cast转换

class A

{

};

class B:public A

{

public:

int m; //B 成员

};

A* pObjA = new A();

B* pObjB = NULL;

pObjB = static_cast<B*>(pObjA); //基类指针转化为子类指针成功转换

pObjB->m = 10; //实际中pObj所指向的对象是A类对象

//上面会发生什么呢，在VC6.0中正常运行。。。？

//如果：

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); //error 基类A没有虚函数，不构成多态。

情况2：dynamic_cast转换

class A

{

public:

virtual ~A(){} //虚函数，多态

};

class B:public A

{

public:

int m;

};

A* pObjA = new A();

B* pObjB = NULL;

pObjB = dynamic_cast<B*>(pObjA); //编译通过

//实际运行结果：pObjB == NULL // dynamic_cast保证转换无效，返回NULL

dynamic_cast转换不成功，则返回0。

4 虚函数对于dynamic_cast转换的作用

为何使用dynamic_cast转换类指针时，需要虚函数呢。

Dynamic_cast转换是在运行时进行转换，运行时转换就需要知道类对象的信息（继承关系等）。

如何在运行时获取到这个信息——虚函数表。

C++对象模型中，对象实例最前面的就是虚函数表指针，通过这个指针可以获取到该类对象的所有虚函数，包括父类的。

因为派生类会继承基类的虚函数表，所以通过这个虚函数表，我们就可以知道该类对象的父类，在转换的时候就可以用来判断对象有无继承关系。所以虚函数对于正确的基类指针转换为子类指针是非常重要的。