C++四种cast使用详细介绍

在C++中，我们常常需要进行类型转换。而其中一种方式就是使用C++中的cast，本文将详细介绍C++中的四种cast。

C++中的四种cast

C++中一共有四种cast，分别是static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast和const_cast。

static_cast

static_cast的使用场景包括：

• 基础类型的强制类型转换；
• 类的上行转型（派生类向基类转换）；
• 父类指针转成子类指针（downcast）。

示例代码如下：

int i = 10;
double d = static_cast<double>(i); // 基础类型转换

class Base {
public:
  virtual void print() {
    std::cout << "This is Base." << std::endl;
  }
};

class Derived : public Base {
public:
  void print() override {
    std::cout << "This is Derived." << std::endl;
  }
};

Base* base = new Derived();
Derived* derived = static_cast<Derived*>(base); // 父类指针转子类指针

dynamic_cast

dynamic_cast主要用于运行时类型识别，即在类的继承结构中进行向下的类型转换（downcast），转换时会检查转换的安全性，如果转换不安全将返回nullptr。因此，dynamic_cast只能用于含有虚函数的类。

示例代码如下：

class Base {
public:
  virtual void print() {
    std::cout << "This is Base." << std::endl;
  }
};

class Derived : public Base {
public:
  void print() override {
    std::cout << "This is Derived." << std::endl;
  }
};

Base* base = new Derived();
Derived* derived = dynamic_cast<Derived*>(base); // 父类指针转子类指针，运行时检查

if (derived != nullptr) {
  derived->print();
} else {
  std::cout << "dynamic_cast failed." << std::endl;
}

reinterpret_cast

reinterpret_cast用于将一个指针或引用转换为其它类型的指针或引用，甚至可以进行不同类型的指针之间的转换，因此使用必须非常小心。

示例代码如下：

int i = 10;
int* pi = &i;
double* pd = reinterpret_cast<double*>(pi); // 两个具有不同类型的指针之间的转换

const_cast

const_cast用于将常量指针或常量引用转换为非常量的指针或引用，可以去除类型的const属性，使其可以进行修改操作。

示例代码如下：

const int i = 10;
const int& ir = i;
int& ri = const_cast<int&>(ir); // 去除const属性

ri = 20;
std::cout << i << std::endl;

总结

• static_cast：用于基础类型转换和父指针转子指针；
• dynamic_cast：用于运行时类型识别，父类和子类指针的转换，并进行安全检查；
• reinterpret_cast：用于进行不同类型指针之间的转换；
• const_cast：用于去除类型的const属性，常量指针或常量引用转换为非常量指针或非常量引用。

需要注意的是，动态类型转换的几种方式中，dynamic_cast容易引起性能问题，const_cast包含了一定的潜在风险，建议慎重使用。