C++风格的类型转换四种方法

C++风格的类型转换：

static_cast<>, dynamic_cast<>, const_cast<>, reinterpret_cast<>

它们比传统的 C 风格强制转换（如 (T)x）更安全、更清晰、更可控，每种转换都有明确的使用范围。

🔹1. static_cast<>

✅ 用于：

• 编译时已知的类型安全转换；
• 类之间的上转型（派生类 → 基类）；
• 内置类型之间的转换（如 int → double）；
• 用户自定义类型间的转换（通过构造函数或转换运算符）；
• 去掉 void* → 某类型的指针（前提你知道类型）。

🚫 不能：

• 去除 const；
• 做 RTTI 检查（运行时类型信息）；
• 执行任意位模式转换。

🧠 示例：

class Base {};
class Derived : public Base {};

Derived d;
Base* b1 = static_cast<Base*>(&d);  // ✅ 派生 -> 基类（安全）
double dval = static_cast<double>(3);  // ✅ int -> double

🔹2. dynamic_cast<>

✅ 用于：

• 多态类型之间的转换（需要至少一个虚函数）；
• 通常用于基类 → 派生类 的安全转换；
• 转换失败时返回 nullptr（指针）或抛出 std::bad_cast（引用）；
• 运行时检查类型是否合法。

🚫 不能：

• 用于非多态类型；
• 转换非相关类；
• 去除 const。

🧠 示例：

class Base {
public:
    virtual ~Base() = default; // 必须有虚函数
};
class Derived : public Base {};

Base* b = new Derived;
Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(b); // ✅ 安全向下转换

Base* b2 = new Base;
Derived* d2 = dynamic_cast<Derived*>(b2); // ❌ d2 == nullptr，b2不是Derived

🔹3. const_cast<>

✅ 用于：

• 去除 const 或 volatile 修饰；
• 常用于调用旧接口或类成员中需要“合法修改”的情况。

🚫 危险：

• 如果你修改了一个原本是 const 定义的对象，会引起未定义行为（UB）；
• 不涉及类型变化，只是属性变化。

🧠 示例：

void func(int* p) { *p = 42; }

const int x = 10;
func(const_cast<int*>(&x)); // ❌ UB！x 是 const 定义的

int y = 20;
const int& cy = y;
func(const_cast<int*>(&cy)); // ✅ 安全，原始对象非 const

🔹4. reinterpret_cast<>

✅ 用于：

• 最底层的强制类型转换；
• 位级别重新解释对象的内存；
• 指针类型之间的转换、函数指针类型转换等；
• int ↔ pointer 等非常规转换。

🚫 非常危险：

• 不做类型检查、不保证可移植性；
• 适用于需要操作裸内存、底层驱动、协议实现等；
• 几乎永远不应该用于普通 C++ 代码，除非你知道你在干什么。

🧠 示例：

int i = 65;
char* p = reinterpret_cast<char*>(&i);  // 将 int 地址解释为 char 指针
std::cout << *p << std::endl;  // 输出 'A'，ASCII 65

uintptr_t addr = reinterpret_cast<uintptr_t>(p); // 指针转整数

🔍 四种转换方式对比表：

🧠 总结建议：

• 用 static_cast 来进行 已知安全的类型转换。
• 用 dynamic_cast 来进行 不确定但可检查的类型转换（比如基类转派生类）。
• 用 const_cast 只在你确实知道原始对象非 const 且你必须修改它时。
• 用 reinterpret_cast 只在特别底层的程序中，且你非常清楚风险和目标。

仅供参考！