static_cast<> reinterpret_cast<>揭密
发布日期:2021-11-07 23:20:53
浏览次数:2
分类:技术文章
本文共 4592 字,大约阅读时间需要 15 分钟。
祥细讨论见:
本文讨论static_cast<> 和 reinterpret_cast<>。
介绍
大多程序员在学C++前都学过C,并且习惯于C风格(类型)转换。当写C++(程序)时,有时候我们在使用static_cast<>和reinterpret_cast<>时可能会有点模糊。在本文中,我将说明static_cast<>实际上做了什么,并且指出一些将会导致错误的情况。 泛型(Generic Types)float f = 12.3; float* pf = &f; // static cast<> // 成功编译, n = 12 int n = static_cast (f); // 错误,指向的类型是无关的(译注:即指针变量pf是float类型,现在要被转换为int类型) //int* pn = static_cast简而言之,static_cast<> 将尝试转换,举例来说,如float-到-integer,而reinterpret_cast<>简单改变编译器的意图重新考虑那个对象作为另一类型。 指针类型(Pointer Types) 指针转换有点复杂,我们将在本文的剩余部分使用下面的类:(pf); //成功编译 void* pv = static_cast (pf); //成功编译, 但是 *pn2是无意义的内存(rubbish) int* pn2 = static_cast (pv); // reinterpret_cast<> //错误,编译器知道你应该调用static_cast<> //int i = reinterpret_cast (f); //成功编译, 但是 *pn 实际上是无意义的内存,和 *pn2一样 int* pi = reinterpret_cast (pf);
class CBaseX { public: int x; CBaseX() { x = 10; } void foo() { printf("CBaseX::foo() x=%d\n", x); } }; class CBaseY { public: int y; int* py; CBaseY() { y = 20; py = &y; } void bar() { printf("CBaseY::bar() y=%d, *py=%d\n", y, *py); } }; class CDerived : public CBaseX, public CBaseY { public: int z; };情况1:两个无关的类之间的转换
// Convert between CBaseX* and CBaseY* // CBaseX* 和 CBaseY*之间的转换 CBaseX* pX = new CBaseX(); // Error, types pointed to are unrelated // 错误, 类型指向是无关的 // CBaseY* pY1 = static_cast正如我们在泛型例子中所认识到的,如果你尝试转换一个对象到另一个无关的类static_cast<>将失败,而reinterpret_cast<>就总是成功“欺骗”编译器:那个对象就是那个无关类。 情况2:转换到相关的类(pX); // Compile OK, but pY2 is not CBaseX // 成功编译, 但是 pY2 不是CBaseX CBaseY* pY2 = reinterpret_cast (pX); // System crash!! // 系统崩溃!! // pY2->bar();
1. CDerived* pD = new CDerived(); 2. printf("CDerived* pD = %x\n", (int)pD); 3. 4. // static_cast<> CDerived* -> CBaseY* -> CDerived* //成功编译,隐式static_cast<>转换 5. CBaseY* pY1 = pD; 6. printf("CBaseY* pY1 = %x\n", (int)pY1); // 成功编译, 现在 pD1 = pD 7. CDerived* pD1 = static_cast(pY1); 8. printf("CDerived* pD1 = %x\n", (int)pD1); 9. 10. // reinterpret_cast // 成功编译, 但是 pY2 不是 CBaseY* 11. CBaseY* pY2 = reinterpret_cast (pD); 12. printf("CBaseY* pY2 = %x\n", (int)pY2); 13. 14. // 无关的 static_cast<> 15. CBaseY* pY3 = new CBaseY(); 16. printf("CBaseY* pY3 = %x\n", (int)pY3); // 成功编译,尽管 pY3 只是一个 "新 CBaseY()" 17. CDerived* pD3 = static_cast (pY3); 18. printf("CDerived* pD3 = %x\n", (int)pD3);
---------------------- 输出 --------------------------- CDerived* pD = 392fb8 CBaseY* pY1 = 392fbc CDerived* pD1 = 392fb8 CBaseY* pY2 = 392fb8 CBaseY* pY3 = 390ff0 CDerived* pD3 = 390fec
注意:在将CDerived*用隐式 static_cast<>转换到CBaseY*(第5行)时,结果是(指向)CDerived*(的指针向后) 偏移了4(个字节)(译注:4为int类型在内存中所占字节数)。为了知道static_cast<> 实际如何,我们不得不要来看一下CDerived的内存布局。
CDerived的内存布局(Memory Layout)
如图所示,CDerived的内存布局包括两个对象,CBaseX 和 CBaseY,编译器也知道这一点。因此,当你将CDerived* 转换到 CBaseY*时,它给指针添加4个字节,同时当你将CBaseY*转换到CDerived*时,它给指针减去4。然而,甚至它即便不是一个CDerived你也可以这样做。 当然,这个问题只在如果你做了多继承时发生。在你将CDerived转换 到 CBaseX时static_cast<> 和 reinterpret_cast<>是没有区别的。 情况3:void*之间的向前和向后转换 因为任何指针可以被转换到void*,而void*可以被向后转换到任何指针(对于static_cast<> 和 reinterpret_cast<>转换都可以这样做),如果没有小心处理的话错误可能发生。CDerived* pD = new CDerived(); printf("CDerived* pD = %x\n", (int)pD); CBaseY* pY = pD; // 成功编译, pY = pD + 4 printf("CBaseY* pY = %x\n", (int)pY); void* pV1 = pY; //成功编译, pV1 = pY printf("void* pV1 = %x\n", (int)pV1); // pD2 = pY, 但是我们预期 pD2 = pY - 4 CDerived* pD2 = static_cast(pV1); printf("CDerived* pD2 = %x\n", (int)pD2); // 系统崩溃 // pD2->bar();
---------------------- 输出 --------------------------- CDerived* pD = 392fb8 CBaseY* pY = 392fbc void* pV1 = 392fbc CDerived* pD2 = 392fbc
一旦我们已经转换指针为void*,我们就不能轻易将其转换回原类。在上面的例子中,从一个void* 返回CDerived*的唯一方法是将其转换为CBaseY*然后再转换为CDerived*。
但是如果我们不能确定它是CBaseY* 还是 CDerived*,这时我们不得不用dynamic_cast<> 或typeid[2]。 注释: 1. dynamic_cast<>,从另一方面来说,可以防止一个泛型CBaseY* 被转换到CDerived*。 2. dynamic_cast<>需要类成为多态,即包括“虚”函数,并因此而不能成为void*。 参考: 1. [MSDN] C++ Language Reference -- Casting 2. Nishant Sivakumar, Casting Basics - Use C++ casts in your VC++.NET programs 3. Juan Soulie, C++ Language Tutorial: Type Casting 推荐链接:转载地址:https://blog.csdn.net/zhangwu416826/article/details/7602745 如侵犯您的版权,请留言回复原文章的地址,我们会给您删除此文章,给您带来不便请您谅解!
发表评论
最新留言
初次前来,多多关照!
[***.217.46.12]2024年04月17日 23时41分12秒
关于作者
喝酒易醉,品茶养心,人生如梦,品茶悟道,何以解忧?唯有杜康!
-- 愿君每日到此一游!
推荐文章
Python 基础(五):序列
2021-06-30
Python 基础(六):列表与元组
2021-06-30
你的童年有俄罗斯方块吗?教你用 Python 实现俄罗斯方块!
2021-06-30
Python 基础(七):字典与集合
2021-06-30
玩过贪吃蛇吗?5 分钟教你用 Python 实现贪吃蛇!
2021-06-30
Python 基础(八):与时间相关的模块
2021-06-30
用 Python 实现一场环保无污染的烟花秀
2021-06-30
Python 基础(九):函数
2021-06-30
Python 基础(十):模块与包
2021-06-30
Python 分析电影《南方车站的聚会》
2021-06-30
Python 基础(十一):面向对象
2021-06-30
Python 基础(十二):文件基本操作
2021-06-30
Python 基础(十三):os 模块
2021-06-30
用 Python 将神龙大侠搞怪 GIF 转为字符动画
2021-06-30
Python 基础(十四): 错误和异常
2021-06-30
Python 基础(十五):枚举
2021-06-30
经典 90 坦克大战 Python 版实现(支持单双人模式)
2021-06-30
Python 基础(十六):迭代器与生成器
2021-06-30
Python 基础(十七):装饰器
2021-06-30
Python 基础(十八):命名空间 & 作用域
2021-06-30