c++类型转换及RTTI运行阶段类型识别

正文

我们都知道c++完全兼容C语言，C语言的转换方式很简单，可以在任意类型之间转换，但这也恰恰是缺点，因为极其不安全，可能不经意间将指向const对象的指针转换成非const对象的指针，可能将基类对象指针转成了派生类对象的指针，这种转换很容易出bug，需要严格审查代码才能消除这种隐患，但是C这种转换方式不利于我们审查代码，且程序运行时也可能会出bug。

所以C++引入的这几种类型转换可以完美的解决上述问题，不同场景下不同需求使用不同的类型转换方式，同时有利于代码审查。

孙悟空都只有七十二变，不能瞎变，所以c++给类型转换做了限制。

1、static_cast

static_cast

仅当type_name可以被隐式转换为expression所属类型或expression可隐式转换成type_name所属类型时，上述转换才是合法的。

static_cast是用得最多的一类类型转换符，常见的枚举值转成整形，float转整形之类的，都是可以的。

另外，static_cast还可以将派生类指针转换为基类指针，而且一定条件下还能将基类指针转换为派生类指针，且不会报错，只是一些只有派生类才会有的函数、成员变量，转换过来的指针也不会有

Test test;
    TestDerived derived;
    cout << "----------" << endl;
    Test* tp = static_cast<Test*>(&derived);
    tp->func();
    cout << "-----------------" << endl;
    TestDerived* dp = static_cast<TestDerived*>(&test);
    dp->func();
    dp->speak();
//以下是控制台输出
----------
TestDerived func
-----------------
test func

2、dynamic_cast

dynamic_cast运算符的语法和static_cast一样，但它的作用和static_cast略有区别。

Kotlin中有个语法叫 is，本人觉得dynamic_cast就是kotlin中的is。

dynamic_cast，一般只用于基类和派生类之间的转换，而且只能用于派生类指针转换成基类指针，不能反向转换

    if (Test* tpp = dynamic_cast<Test*>(&derived)) {
        cout << "devived can cast to test" << endl;
    }
    if (TestDerived* dpp = dynamic_cast<TestDerived*>(&test)) {
        cout << "test can cast to TestDerived" << endl;
    }
//输出
devived can cast to test

如代码所示，如果dynamic_cast转换成功，将返回一个指针，如果转换失败，将返回一个空指针。所以代码中的两个if判断，只有一个生效。看这种调用方式，是不是和kotlin中的 is 很相象呢

3、const_cast

const_cast运算符，只用于执行一种用途的类型转换，即改变值为const或volatile。

它一般用于去const运算符。但去运算符之后的效果却是难以预料。

    const int num = 10;
    const int* tempN = const_cast<const int*>(&num);
    cout << "tempn = " << *tempN << endl;
    int* temppp = const_cast<int*>(tempN);
    *temppp = 20;
    cout << "num = " << num << "  tempn = " << *tempN << "  temppp = " << *temppp << endl;
输出：
tempn = 10
num = 10  tempn = 20  temppp = 20

如上述代码所示，num是const类型的整形值，它的值始终为10，无法更改。这种转换慎用

4、reinterpret_cast

没有啥特殊场景运用，类似于c语言中的强制转换，一般用得极少。

5、RTTI

RTTI，运行阶段类型识别的简称。

在多态中，比如上面代码中有基类Test和TestDerived，现在有一个Test指针，但不知道这个指针究竟指向的是基类还是派生类，怎么知道指针是指向的哪种对象呢？

这就是RTTI的工作，在运行时判断类型。目前c++中有3个支持RTTI的元素：

• dynamic_cast，将一个指向基类的指针来生成一个指向派生类的指针，否则，该运算符将返回空指针
• typeid，返回一个指针对象类型的值
• type_info，结构存储了有关特定类型的信息

RTTI场景下，父类必须要有虚函数信息，因为RTTI信息存储在虚函数表中。

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