C++ 类型转换 包括C风格的转换、static_cast、const_cast、reinterpret_cast、dynamic_cast、模板特化等

C++ 类型转换 包括C风格的转换、static_cast、const_cast、reinterpret_cast、dynamic_cast、模板特化等

flyfish

0. 隐式转换（Implicit Conversions）

隐式转换是编译器自动进行的类型转换，通常在需要将一个类型转换为另一个类型以匹配函数参数、赋值或比较时发生。
示例：

#include <iostream>void printInt(int i) {std::cout << "Implicitly converted to int: " << i << std::endl;
}int main() {char c = 'A'; // char类型printInt(c); // char类型隐式转换为int类型return 0;
}

在这个例子中，字符类型char被隐式转换为整数类型int以匹配函数参数类型。

1. C-Style Casts (C风格的转换)

C风格的转换使用括号进行类型转换。这种转换方式功能强大，但缺乏类型安全性，可能导致难以发现的错误。
示例：

#include <iostream>int main() {double d = 9.99;int i = (int)d; // C-Style Caststd::cout << "C-Style Cast: " << i << std::endl;return 0;
}

2. C++风格的转换运算符

static_cast

static_cast用于在相关类型之间进行显式转换，例如从基类指针转换为派生类指针，或者从int转换为double。
示例：

#include <iostream>int main() {double d = 9.99;int i = static_cast<int>(d);std::cout << "static_cast: " << i << std::endl;return 0;
}

const_cast

const_cast用于移除或添加const属性。

• 移除 const 属性：使用 const_cast 将 const 对象转换为非 const 对象，通常用于将 const 对象传递给只能接受非 const 对象的函数。

• 添加 const 属性：使用 const_cast 将非 const 对象转换为 const 对象，通常用于将非 const 对象传递给只能接受 const 对象的函数。
  示例：

移除 const 属性的示例：

#include <iostream>// 打印非const整型值的函数
void printNonConst(int* x) {*x = 20; // 修改非const整型值std::cout << "Modified value: " << *x << std::endl;
}int main() {const int i = 10; // 定义const整型值// 使用const_cast移除const属性printNonConst(const_cast<int*>(&i));return 0;
}

在这个例子中，printNonConst函数接受一个非const的int指针，并修改该值。我们在main函数中定义了一个const整型变量i，然后使用const_cast将其const属性移除，以便将其传递给printNonConst函数进行修改。

添加 const 属性的示例：

#include <iostream>// 打印const整型值的函数
void printConst(const int* x) {std::cout << "Const value: " << *x << std::endl;
}int main() {int i = 10; // 定义非const整型值// 使用const_cast添加const属性printConst(const_cast<const int*>(&i));return 0;
}

在这个例子中，printConst函数接受一个const的int指针，并打印该值。我们在main函数中定义了一个非const整型变量i，然后使用const_cast添加其const属性，以便将其传递给printConst函数。

reinterpret_cast

reinterpret_cast用于转换任意类型的指针。它不会检查被转换的类型是否相关，因此需要谨慎使用。
示例：

#include <iostream>int main() {int i = 10;void* p = &i;int* ip = reinterpret_cast<int*>(p);std::cout << "reinterpret_cast: " << *ip << std::endl;return 0;
}

dynamic_cast

dynamic_cast用于在继承层次结构中进行安全的类型转换，只能用于指向多态类型的指针或引用。
示例：

#include <iostream>class Base {
public:virtual ~Base() {}
};class Derived : public Base {
public:void sayHello() {std::cout << "Hello from Derived" << std::endl;}
};int main() {Base* base = new Derived();Derived* derived = dynamic_cast<Derived*>(base);if (derived) {derived->sayHello();} else {std::cout << "dynamic_cast failed" << std::endl;}delete base;return 0;
}

3. Conversion Operators (转换运算符)

从类的对象转换为指定的基本类型或其他类类型
类可以定义成员函数operator type()，实现对象到其他类型的转换。
用户定义的转换通过构造函数和转换运算符实现，允许将类对象转换为内置类型或其他类类型。
示例：

#include <iostream>class Integer {int value;
public:Integer(int v) : value(v) {}operator int() const {return value;}
};int main() {Integer integer(42);int i = integer; // 自动调用转换运算符std::cout << "Conversion Operator: " << i << std::endl;return 0;
}

4. Explicit Conversion Operators (显式转换运算符)

类似于转换运算符，但加上了explicit关键字，防止了隐式转换。这通常用于只有一个参数的转换运算符，以避免意外的类型转换
通过explicit关键字，防止隐式转换。
示例：

#include <iostream>class Integer {int value;
public:Integer(int v) : value(v) {}explicit operator int() const {return value;}
};int main() {Integer integer(42);// int i = integer; // 这行会编译错误，因为转换运算符是显式的int i = static_cast<int>(integer); // 需要显式转换std::cout << "Explicit Conversion Operator: " << i << std::endl;return 0;
}

5. 模板特化（Template Specialization）

模板特化允许为特定类型提供定制的实现，通常用于为特定类型定制转换逻辑。
示例：

#include <iostream>template<typename T>
class Converter {
public:static void convert(const T& value) {std::cout << "Generic conversion: " << value << std::endl;}
};// 对int类型进行特化
template<>
class Converter<int> {
public:static void convert(const int& value) {std::cout << "Specialized conversion for int: " << value << std::endl;}
};int main() {Converter<double>::convert(3.14); // 使用泛型转换Converter<int>::convert(42); // 使用特化转换return 0;
}

输出

Generic conversion: 3.14
Specialized conversion for int: 42

在这个例子中，定义了一个模板类Converter，并对int类型进行了特化，以提供定制的转换逻辑。