前言

在前一則教程中，我們闡述了多態(tài)的相關(guān)概念，其中就包括實(shí)現(xiàn)多態(tài)所必須的虛函數(shù)，以及使用多態(tài)這個(gè)性質(zhì)時(shí)一些限制的內(nèi)容，本節(jié)教程將著重講解?C 中的類型轉(zhuǎn)換問題，其中就包括：dynamic_cast、static_cast、reinterpret_cast以及const_cast。

C語言的類型轉(zhuǎn)換

隱式類型轉(zhuǎn)換

我們?cè)谑褂?code style="box-sizing: border-box;margin-right: 2px;margin-left: 2px;padding: 2px 4px;font-size: inherit;color: rgb(233, 105, 0);line-height: inherit;overflow-wrap: break-word;border-radius: 4px;background: rgb(248, 248, 248);">C語言進(jìn)行編程的時(shí)候，時(shí)常會(huì)涉及到類型轉(zhuǎn)換的問題，我們首先就隱式的類型轉(zhuǎn)換進(jìn)行闡述，話不多說，我們來看一段代碼：

#include?

int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????double?d?=?100.1;
????int?i?=?d;??//?double?to?int
????char?*str?=?"100ask.taobao.com";
????int?*p?=?str;?//?char?*?to?int?*

????printf("i?=?%d,?str?=?0x%x,?p?=?0x%x\n",?i,?str,?p);

????return?0;
}
單就上述的代碼來看，就涉及到我們所說的隱式轉(zhuǎn)換，int i = d這句代碼就是?int到double的隱式轉(zhuǎn)換，而int *p = str所涉及的就是char*?到?int *的轉(zhuǎn)換，上述代碼編譯的結(jié)果如下所示：

看到上述編譯信息，我們看到三個(gè)警告信息，第一個(gè)警告信息說的是?int *p =str;這句代碼，int *p這是一個(gè)變量，要去操作str這個(gè)字符串，這個(gè)字符串是一個(gè)常量，這個(gè)警告旨在提醒程序員要注意這個(gè)地方；第二個(gè)警告和第三個(gè)警告的意思都是一樣的，因?yàn)槌绦蚴褂玫氖?%x進(jìn)行輸出，那么這個(gè)輸出的變量就需要是?unsigned int的，但是這里輸出的兩個(gè)變量信息，一個(gè)str，一個(gè)p，都不是?unsigned int的，所以也就造成了警告。

強(qiáng)制轉(zhuǎn)換

那么要如何消除這些警告呢，這個(gè)時(shí)候，就需要使用顯示轉(zhuǎn)換，在?C語言中也被稱之為是強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，代碼如下所示：

#include?

int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????double?d?=?100.1;
????int?i?=?d;??//?double?to?int
????char?*str?=?"100ask.taobao.com";
????int?*p?=?(int?*)str;?//?char?*?to?int?*?這里進(jìn)行了更改

????printf("i?=?%d,?str?=?0x%x,?p?=?0x%x\n",?i,?(unsigned?int)str,?(unsigned?int)p);?//?這里進(jìn)行了更改

????return?0;
}
這個(gè)時(shí)候，在編譯代碼的時(shí)候，編譯信息如下所示：

這個(gè)時(shí)候，我們可以看到剛剛?cè)齻€(gè)警告信息已經(jīng)沒有了，但是又出來了兩個(gè)警告，這個(gè)是什么意思呢？這是因?yàn)楫?dāng)前使用的系統(tǒng)是64位的，那么?char *和int *是8個(gè)字節(jié)，但是unsigned int來說，只有4個(gè)字節(jié)，所以也就造成了上述的警告，但是這個(gè)警告與本節(jié)所講的類型轉(zhuǎn)換無關(guān)，其涉及到所使用的編譯平臺(tái)的區(qū)別。

C 的類型轉(zhuǎn)換

本節(jié)的核心內(nèi)容還是講解?C 的，上述中的?C語言部分是為了引出C 的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，在上述中，我們提及了?C語言的隱式轉(zhuǎn)換和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，實(shí)際上在?C 中也有與之對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，在?C 中跟強(qiáng)制轉(zhuǎn)換效果一樣的便是reinterpret_cast。

reinterpret_cast

reinterpret_cast的效果就相當(dāng)于是?C語言中的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，使用方法如下面代碼所示：

#include?

int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????double?d?=?100.1;
????int?i?=?d;??//?double?to?int
????char?*str?=?"100ask.taobao.com";
????int?*p?=?reinterpret_cast<int?*>(str);?//?char?*?to?int?*

????printf("i?=?%d,?str?=?0x%x,?p?=?0x%x\n",?i,?reinterpret_cast<unsigned?int>(str),?reinterpret_cast<unsigned?int>(p));

????return?0;
}
將上述代碼進(jìn)行編譯，編譯結(jié)果如下所示：

編譯之后，如上圖所示，出現(xiàn)了兩個(gè)錯(cuò)誤，這個(gè)錯(cuò)誤也是剛剛在?C語言編譯時(shí)警告所提及的，就是因?yàn)楫?dāng)前的操作系統(tǒng)是?64位的，而char *和int *是8個(gè)字節(jié)，但是unsigned int是4個(gè)字節(jié)，將8個(gè)字節(jié)的變量轉(zhuǎn)換為4個(gè)字節(jié)會(huì)導(dǎo)致精度降低，我們按照錯(cuò)誤提示在編譯選項(xiàng)中又加入了一項(xiàng)，便消除了錯(cuò)誤，編譯命令以及編譯結(jié)果如下圖所示：

const_cast

在上述編譯結(jié)果中，我們可以看到第一個(gè)警告信息，說的是char* str = "100ask.taobao.com"這條代碼，意思是"100ask.taobao.com"這個(gè)字符串是?const的，但是?str并不是?const的，所以我們?cè)?char *str前加上?const，這樣做會(huì)存在什么問題呢，更改后的代碼如下所示：

#include?

int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????double?d?=?100.1;
????int?i?=?d;??//?double?to?int
????const?char?*str?=?"100ask.taobao.com";
????int?*p?=?reinterpret_cast<int?*>(str2);//?char?*?to?int?*

????printf("i?=?%d,?str?=?0x%x,?p?=?0x%x\n",?i,?reinterpret_cast<unsigned?int>(str),?reinterpret_cast<unsigned?int>(p));

????return?0;
}
代碼編譯的結(jié)果如下所示：

出現(xiàn)了一個(gè)錯(cuò)誤，錯(cuò)誤的意思是不能將?const char*轉(zhuǎn)換為int *的，更改的思路也很清晰，不能將const的轉(zhuǎn)換為非const的，那么就將?const去掉就好了，這個(gè)時(shí)候，就需要使用到?const_cast了，具體代碼如下所示：

#include?

int?main(int?argc,?char?**argv)
{
????double?d?=?100.1;
????int?i?=?d;??//?double?to?int
????const?char?*str?=?"100ask.taobao.com";
????char?*str2?=?const_cast<char?*>(str);???//更改過的
????int?*p?=?reinterpret_cast<int?*>(str2);?//?char?*?to?int?*

????printf("i?=?%d,?str?=?0x%x,?p?=?0x%x\n",?i,?reinterpret_cast<unsigned?int>(str),?reinterpret_cast<unsigned?int>(p));

????return?0;
}
繼續(xù)編譯代碼，代碼編譯結(jié)果如下所示：

這個(gè)時(shí)候，代碼就是正確的了。

dynamic_cast

動(dòng)態(tài)類型轉(zhuǎn)換，要說清楚這個(gè)概念，需要將之前的一個(gè)例子拿出來敘述，人類，中國(guó)人，英國(guó)人這個(gè)例子，先回顧下這幾個(gè)類的代碼，代碼如下所示：

class?Human?
{
private:
????int?a;
public:
????virtual?void?eating(void)?{?cout<<"use?hand?to?eat"<<endl;?}
????virtual?~Human()?{?cout<<"~Human()"<<endl;?}
????virtual?Human*?test(void)?{cout<<"Human's?test"<<endl;?return?this;?}
};

class?Englishman?:?public?Human?
{
public:
????void?eating(void)?{?cout<<"use?knife?to?eat"<<endl;?}
????virtual?~Englishman()?{?cout<<"~Englishman()"<<endl;?}
????virtual?Englishman*?test(void)?{cout<<"Englishman's?test"<<endl;?return?this;?}
};

class?Chinese?:?public?Human?
{
public:
????void?eating(void)?{?cout<<"use?chopsticks?to?eat"<<endl;?}
????virtual?~Chinese()?{?cout<<"~Chinese()"<<endl;?}
????virtual?Chinese*?test(void)?{cout<<"Chinese's?test"<<endl;?return?this;?}
};
上述是這幾個(gè)類的代碼實(shí)現(xiàn)，在之前的代碼中，我們還編寫了一個(gè)測(cè)試函數(shù)，代碼如下所示：

void?test_eating(Human