C-风格 cast （强制转换）
举例：
int i;
double d;
i = (int) d;在简单的情况下，可以很好地工作，但在C++中往往还是不够的，为此ANSI-C++新标准定义的四个转换符，即
static_cast
dynamic_cast
reinterpret_cast
const_castC++中的四种主要类型转换是：const_cast、static_cast、dynamic_cast 和 reinterpret_cast。
const_cast：
用途：用于添加或移除const、volatile限定符。
例子：
const int originalValue = 10; // 原始值是 const，表示不应该被修改
int* modifiableValue = const_cast<int*>(&originalValue);
*modifiableValue = 42; // 这种做法是未定义行为，因为修改了原本为 const 的变量
注意：使用 const_cast 修改 const 变量是未定义行为，应谨慎使用。
// 使用 const_cast 添加 const 限定符
const int* constPointer = const_cast<const int*>(nonConstPointer);
static_cast：
用途：类型之间的转换，编译时检查。
例子：
double c = 3.14;
int d = static_cast<int>(c); // 将双精度浮点数转换为整数
dynamic_cast：
用途：主要用于运行时的(多态类型转换)安全地向下转型（从基类指针或引用转换为派生类指针或引用），运行时检查。
说明：通常用于将基类指针或引用转换为派生类指针或引用，需要运行时类型信息（RTTI）支持。
例子
class Base {
public:
virtual ~Base() {} // 基类需要至少一个虚函数来启用 RTTI
};
class Derived1 : public Base {
public:
void show() {
std::cout << "I am Derived1" << std::endl;
}
};
void identifyAndShow(Base* basePtr) {
Derived1* d1 = dynamic_cast<Derived1*>(basePtr);
d1->show();}
Base* b1 = new Derived1();
identifyAndShow(b1); // 输出: I am Derived1
reinterpret_cast：
用途：用于位模式完全不同的类型之间的转换，不进行任何检查，相当于 C 的强制转换。
通常只用于指针类型之间的转换、指针与整数类型之间的转换。
例子：
int e = 65;
char* f = reinterpret_cast<char*>(&e); // 将整数地址转换为字符指针
注意：reinterpret_cast 非常不安全，因为它不进行类型检查，可能导致未定义行为。应谨慎使用，
C++新增 cast （转换符）
- static_cast
- 用途：用于相关类型之间的转换，比如基本数据类型的转换（如 int 到 double），或在继承层次中进行向上转型（从派生类到基类）。
- 安全性：编译时检查，所以相对安全，如果转换不合理，编译器会报错。
- 限制：不能用于跨越类的继承层次进行向下转换（即从基类指针或引用转换为派生类指针或引用），除非能确保转换是安全的。
- dynamic_cast
- 用途：主要用于运行时的(多态类型转换)安全地向下转型（从基类指针或引用转换为派生类指针或引用），它需要 RTTI (Run-Time Type Information) 支持。
- 安全性：运行时检查转换的合法性，如果转换不成功，返回
nullptr（对于指针）或抛出std::bad_cast异常（对于引用）。 - 限制：要求运行时类型信息（RTTI）支持，且只能用于含有虚函数的类体系。
- reinterpret_cast （/ɪnˈtɜːpˌrɛt/ cast--重解释类型转换）
- 用途：低级别的位模式重新解释转换，几乎不进行任何类型检查或转换。
- 安全性：非常不安全，因为它仅仅改变了类型的解释方式，而不改变数据本身。使用它可能导致未定义行为，除非使用者非常清楚他们在做什么。
- 用途示例：转换任意指针类型为
void*，或者将void*转换回原始指针类型，以及在特定硬件或系统编程中进行特定的位操作。
- const_cast
- 用途：用于添加或移除
const、volatile限定符。 - 安全性：相对安全，但使用它可能会导致原本不可变的数据被修改，从而可能破坏程序的逻辑或稳定性。
- 用途示例：当你有一个指向常量数据的指针或引用，但你需要修改这些数据时（通常这种情况应该避免，除非你有充分的理由相信这样做是安全的）。
- 用途：用于添加或移除
总结来说，
static_cast用于编译时的常规类型转换，
dynamic_cast用于运行时的安全多态类型转换，
reinterpret_cast用于低级别的、几乎不进行类型检查的转换，而
const_cast用于修改对象的const或volatile属性。
选择使用哪种类型转换操作符，应基于具体的需求、转换的安全性和代码的可维护性。
1) static_cast（不带类型检查的转换--编译时）
用法：static_cast <typeid> (expression)
说明：该运算符把expression转换为typeid类型，但没有运行时类型检查来确保转换的安全性。
用途：
a) 用于类层次结构中基类和派生类之间指针或者引用的转换。
up-casting (把派生类的指针或引用转换成基类的指针或者引用表示)是安全的；
down-casting(把基类指针或引用转换成子类的指针或者引用)是不安全的。
b) 用于基本数据类型之间的转换，如把int转换成char，这种转换的安全性也要由开发人员来保证。
c) 可以把空指针转换成目标类型的空指针(null pointer)。
d) 把任何类型的表达式转换成void类型。
注意： static_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。
2) dynamic_cast（带类型检查的转换--运行时检查）
用法：dynamic_cast <typeid> (expression)
说明：该运算符把expression转换成typeid类型的对象。typeid必须是类的指针、类的引用或者void*。
如果typeid是类的指针类型， 那么expression也必须是指针，如果typeid是一个引用，那么expression也必须是一个引用。
一般情况下，dynamic_cast用于具有多态性的类(即有虚函数的类)的类型转换。
dynamic_cast依赖于RTTI信息，其次，在转换时，dynamic_cast会检查转换的source对象是否真的可以转换成target类型， 这种检查不是语法上的，而是真实情况的检查。先看RTTI相关部分，通常，许多编译器都是通过vtable找到对象的RTTI信息的，这也就意味着，如果基类没有虚方法，也就无法判断一个基类指针变量所指对象的真实类型，这时候，dynamic_cast只能 用来做安全的转换,例如从派生类指针转换成基类指针。而这种转换其实并不需要dynamic_cast参与。
也就是说,dynamic_cast是根据RTTI记载的信息来判断类型转换是否合法的。
用途：
主要用于类层次之间的up-casting和down-casting，还可以用于类之间的交叉转换。
在进行down-casting时，dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全。
检测在运行时进行。如果被转换的指针不是一个被请求的有效完整的对象指针， 返回值为NULL。当用于多态类型时，它允许任意的隐式类型转换以及相反过程。不过，与static_cast不同，在后一种情况里
（注：即隐式转 换的相反过程），dynamic_cast会检查操作是否有效。也就是说，它会检查转换是否会返回一个被请求的有效的完整对象。
注意：dynamic_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。
3) reinterpret_cast（一种类型的转换为另一种类型--编译时）
用法：reinterpret_cast <typeid>(expression)
说明：转换一个指针为其他类型的指针，也允许将一个指针转换为整数类型，反之亦然。这个操作符能够在非相关的类型之间进行转换。操作结果只是简单的从一个指针到别的指针的值的二进制拷贝，在类型之间指向的内容不做任何类型的检查和转换。这是一个强制转换。使用时有很大的风险，慎用之。
注意：reinterpret_cast不能转换掉expression的const、volitale或者__unaligned属性。
4) const_cast（设置或移除const属性--编译时）
用法：const_cast<typeid>(expression)
说明：这个类型操纵传递对象的const属性，或者是设置或者是移除。如：
Class C{…}
const C* a = new C;
C* b = const_cast<C*>(a);
如果将上面的const_cast转换成其他任何其他的转换，编译都不能通过，出错的信息大致如下：
“…cannot convert from 'const class C *' to 'class C *'”。
static_cast和reinterpret_cast的区别
C++ primer第五章里写了编译器隐式执行任何类型转换都可由static_cast显式完成;reinterpret_cast通常为操作数的位模式提供较低层的重新解释
1、C++中的static_cast执行非多态的转换，用于代替C中通常的转换操作。因此，被做为显式类型转换使用。比如：
int i;
float f = 166.71;
i = static_cast<int>(f);
2、C++中的reinterpret_cast主要是将数据从一种类型的转换为另一种类型。将数据的二进制存在形式的重新解释。比如：此时结果，i的值为166。
int i;
char *p = "This is an example.";
i = reinterpret_cast<int>(p);此时结果，i与p的值是完全相同的。reinterpret_cast的作用是说将指针p的值以二进制（位模式）的方式被解释为整型，并赋给i，//i 也是指针，整型指针；一个明显的现象是在转换前后没有数位损失。
四种casting方法的典型用法示例
下面的代码是四种casting方法的典型用法示例：
#include <iostream>
using namespace std;
class Base
{
public:
int _base;
virtual void printinfo()
{
cout << _base << endl;
}
};
class Derived : public Base
{
public:
int _derived;
virtual void printinfo()
{
cout << _derived << endl;
}
};
int main(void)
{
Base b1;
Derived d1;
int aInt = 10;
long aLong = 11;
float aFloat = 11.11f;
double aDouble = 12.12;
Derived* pd = static_cast<Derived*>(&b1); // down-casting 不安全
Base* pb = static_cast<Base*>(&d1); // up-casting 安全
Derived& d = static_cast<Derived&>(b1); // down-casting 不安全
Base& b = static_cast<Base&>(d1); // up-casting 安全
aInt = static_cast<int>(aFloat); // 基本数据类型转换
void* sth = static_cast<void*>(&aDouble); // 将double指针类型转换成void指针类型
double* bDouble = static_cast<double*>(sth); // 将void指针类型转换成double指针类型
cout << *bDouble << endl;
Base* pb1 = dynamic_cast<Base*>(&d1);
//Derived* pd1 = dynamic_cast<Derived*>(&b1); // 编译时有warning，运行时出错
int bInt = reinterpret_cast<int>(pb1); // 将地址或指针转换成整数
cout << bInt << endl;
pb1 = reinterpret_cast<Base*>(bInt); // 将整数转换成地址或指针
int* cInt = reinterpret_cast<int*>(&aFloat); // 这个转换的结果会出乎意料
cout << (int)*cInt << endl;
const Base* bBase = new Base();
Base* cBase = const_cast<Base*>(bBase);
//Base* dBase = dynamic_cast<Base*>(bBase); // 不能通过编译
//Base* eBase = static_cast<Base*>(bBase); // 不能通过编译
//Base* fBase = reinterpret_cast<Base*>(bBase); // 不能通过编译
return 0;
}
dynamic_cast 使用示例：
// testCast.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class CAnimal
{
public:
virtual void eat()
{
cout << "animal eat" << endl;
}
};
class CDog : public CAnimal
{
public:
void eat()
{
cout << "dog eat" << endl;
}
void playBone()
{
cout << "dog play bone" << endl;
}
};
class CCat : public CAnimal
{
public:
void eat()
{
cout << "cat eat" << endl;
}
void playBall()
{
cout << "cat play ball" << endl;
}
};
int main()
{
vector<CAnimal*> vecAnimalList;
CAnimal* pAnimal = new CDog();
vecAnimalList.push_back(pAnimal);
pAnimal = new CDog();
vecAnimalList.push_back(pAnimal);
pAnimal = new CCat();
vecAnimalList.push_back(pAnimal);
pAnimal = new CCat();
vecAnimalList.push_back(pAnimal);
for (int nIdx = 0; nIdx < vecAnimalList.size(); ++nIdx)
{
vecAnimalList[nIdx]->eat();
CDog* pDog = dynamic_cast<CDog*>(vecAnimalList[nIdx]);
if (nullptr != pDog)
{
pDog->playBone();
}
else
{
CCat* pCat = dynamic_cast<CCat*>(vecAnimalList[nIdx]);
if (nullptr != pCat)
{
pCat->playBall();
}
else
{
cout << "error type" << endl;
}
}
}
return 0;
}
C++强制类型转换运算符（static_cast、reinterpret_cast、const_cast和dynamic_cast）
