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C++风格的类型转换的用法
这是More Effecitve C++里的第二条对类型转换讲的很好,也很基础好懂。
Item M2:尽量使用C++风格的类型转换
仔细想想地位卑贱的类型转换功能(cast),其在程序设计中的地位就象goto语句一样令人鄙视。但是它还不是无法令人忍受,因为当在某些紧要的关头,类型转换还是必需的,这时它是一个必需品。
不过C风格的类型转换并不代表所有的类型转换功能。
一 来它们过于粗鲁,能允许你在任何类型之间进行转换。不过如果要进行更精确的类型转换,这会是一个优点。在这些类型转换中存在着巨大的不同,例如把一个指向  const对象的指针(pointer-to-const-object)转换成指向非const对象的指针(pointer-to-non -const -object)(即一个仅仅去除const的类型转换),把一个指向基类的指针转换成指向子类的指针(即完全改变对象类型)。 传统的C风格的类型转换不对上述两种转换进行区分。(这一点也不令人惊讶,因为C风格的类型转换是为C语言设计的,而不是为C++语言设计的)。
二 来C风格的类型转换在程序语句中难以识别。在语法上,类型转换由圆括号和标识符组成,而这些可以用在C++中的任何地方。这使得回答象这样一个最基本的有 关类型转换的问题变得很困难:“在这个程序中是否使用了类型转换?”。这是因为人工阅读很可能忽略了类型转换的语句,而利用象grep的工具程序也不能从 语句构成上区分出它们来。
C++通过引进四个新的类型转换操作符克服了C风格类型转换的缺点,这四个操作符是,  static_cast, const_cast, dynamic_cast, 和reinterpret_cast。 在大多数情况下,对于这些操作符你只需要知道原来你习惯于这样写,
(type) expression
而现在你总应该这样写:
static_cast
< type > (expression)
例如,假设你想把一个int转换成double,以便让包含int类型变量的表达式产生出浮点数值的结果。如果用C风格的类型转换,你能这样写:
int firstNumber, secondNumber;

double result = ((double)firstNumber)/secondNumber;
如果用上述新的类型转换方法,你应该这样写:
double result = static_cast
< double > (firstNumber)/secondNumber;
这样的类型转换不论是对人工还是对程序都很容易识别。
static_cast  在功能上基本上与C风格的类型转换一样强大,含义也一样。它也有功能上限制。例如,你不能用static_cast象用C风格的类型转换一样把  struct转换成int类型或者把double类型转换成指针类型,另外,static_cast不能从表达式中去除const属性,因为 另一个新的类型转换操作符const_cast有这样的功能。
其它新的C++类型转换操作符被用在需要更多限制的地方。const_cast用于 类型转换掉表达式的const或volatileness属性。通过使用const_cast,你向人们和编译器强调你通过类型转换想做的只是改变一些东 西的 constness或者volatileness属性。这个含义被编译器所约束。如果你试图使用const_cast来完成修改 constness 或者volatileness属性之外的事情,你的类型转换将被拒绝。下面是一些例子:
class Widget {  };
class SpecialWidget: public Widget {  };
void update(SpecialWidget *psw);
SpecialWidget sw; // sw 是一个非const 对象。
const SpecialWidget& csw = sw; // csw 是sw的一个引用
// 它是一个const 对象
update(
&csw ); // 错误!不能传递一个const SpecialWidget* 变量
// 给一个处理SpecialWidget*类型变量的函数
update(const_cast
< SpecialWidget * > ( &csw ));
// 正确,csw的const被显示地转换掉(
// csw和sw两个变量值在update
//函数中能被更新)
update((SpecialWidget*)
&csw );
// 同上,但用了一个更难识别
//的C风格的类型转换
Widget *pw = new SpecialWidget;
update(pw); // 错误!pw的类型是Widget*,但是
// update函数处理的是SpecialWidget*类型
update(const_cast
< SpecialWidget * > (pw));
// 错误!const_cast仅能被用在影响
// constness or volatileness的地方上。,
// 不能用在向继承子类进行类型转换。
到目前为止,const_cast最普通的用途就是转换掉对象的const属性。
第 二种特殊的类型转换符是dynamic_cast,它被用于安全地沿着类的继承关系向下进行类型转换。这就是说,你能用dynamic_cast把指向基 类的指针或引用转换成指向其派生类或其兄弟类的指针或引用,而且你能知道转换是否成功。失败的转换将返回空指针(当对指针进行类型转换时)或者抛出异常 (当对引用进行类型转换时):
Widget *pw;

update(dynamic_cast
< SpecialWidget * > (pw));
// 正确,传递给update函数一个指针
// 是指向变量类型为SpecialWidget的pw的指针
// 如果pw确实指向一个对象,
// 否则传递过去的将使空指针。
void updateViaRef(SpecialWidget& rsw);
updateViaRef(dynamic_cast
< SpecialWidget & > (*pw));
//正确。传递给updateViaRef函数
// SpecialWidget pw 指针,如果pw
// 确实指向了某个对象
// 否则将抛出异常
dynamic_casts在帮助你浏览继承层次上是有限制的。它不能被用于缺乏虚函数的类型上(参见条款M24),也不能用它来转换掉constness:
int firstNumber, secondNumber;

double result = dynamic_cast
< double > (firstNumber)/secondNumber;
// 错误!没有继承关系
const SpecialWidget sw;

update(dynamic_cast
< SpecialWidget * > ( &sw ));
// 错误! dynamic_cast不能转换
// 掉const。
如你想在没有继承关系的类型中进行转换,你可能想到static_cast。如果是为了去除const,你总得用const_cast。
这四个类型转换符中的最后一个是reinterpret_cast。使用这个操作符的类型转换,其的转换结果几乎都是执行期定义(implementation-defined)。因此,使用reinterpret_casts的代码很难移植。
reinterpret_casts的最普通的用途就是在函数指针类型之间进行转换。例如,假设你有一个函数指针数组:
typedef void (*FuncPtr)(); // FuncPtr is 一个指向函数
// 的指针,该函数没有参数
// 返回值类型为void
FuncPtr funcPtrArray[10]; // funcPtrArray 是一个能容纳
// 10个FuncPtrs指针的数组
让我们假设你希望(因为某些莫名其妙的原因)把一个指向下面函数的指针存入funcPtrArray数组:
int doSomething();
你不能不经过类型转换而直接去做,因为doSomething函数对于funcPtrArray数组来说有一个错误的类型。在FuncPtrArray数组里的函数返回值是void类型,而doSomething函数返回值是int类型。
funcPtrArray[0] = 
&doSomething;  // 错误!类型不匹配
reinterpret_cast可以让你迫使编译� 

posted on 2006-04-16 14:21 Stone Jiang 阅读(1461) 评论(1)  编辑 收藏 引用 所属分类: C++&OOPMiscellaneous

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# re: C++风格的类型转换的用法 (转) 2006-04-17 14:01 jzp
很多时候明白是明白,就是嫌写的麻烦。  回复  更多评论
  


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