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C++如何进行类型转换?(static_cast/dynamic_cast)

尼克

尼克

发布时间:2025-12-17 15:55:12

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来源于php中文网

原创

C++推荐使用static_cast和dynamic_cast进行显式类型转换:static_cast用于编译期安全转换(如基本类型、向上转型、void*转换),dynamic_cast用于多态类型的运行时安全向下转型,要求基类含虚函数,失败时返回nullptr或抛异常。

c++如何进行类型转换?(static_cast/dynamic_cast)

在C++中,类型转换分隐式和显式两种。显式转换推荐使用C++风格的强制转换操作符,主要是 static_castdynamic_cast,它们比C风格的 (Type)expr 更安全、语义更明确。

static_cast:编译期检查的通用转换

用于已知安全、有明确定义关系的类型间转换,编译器只做语法检查,不运行时验证。

  • 基本类型间转换(如 int → doubledouble → int
  • 有转换构造函数或类型转换运算符的类对象之间(如 MyString → std::string
  • 向上转型(派生类指针/引用 → 基类指针/引用),这是安全且隐式允许的,但 static_cast 可显式表达意图
  • void* 与具体类型指针之间的双向转换(需确保地址确实指向对应类型对象)

⚠️ 注意:static_cast 不检查继承关系是否真实成立,向下转型(基类 → 派生类)若类型不匹配,行为未定义。

dynamic_cast:运行时安全的向下转型

专为多态类型设计,仅适用于含至少一个虚函数的类(即“多态类型”),转换失败时能安全返回 nullptr(指针)或抛出 std::bad_cast(引用)。

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  • 主要用于基类指针/引用 → 派生类指针/引用的向下转型
  • 要求基类有虚函数(通常是虚析构函数),否则编译报错
  • 转换失败时返回 nullptr(指针)便于判断,比 static_cast 更健壮

例如:

Base* p = new Derived();
Derived* d = dynamic_cast(p); // 成功,d 非空
Base* p2 = new Base();
Derived* d2 = dynamic_cast(p2); // 失败,d2 == nullptr

别用 C 风格或 reinterpret_cast 做类层次转换

C 风格转换((Derived*)p)绕过所有类型系统检查,等价于 reinterpret_cast + static_cast 的混合,极易引发未定义行为。

  • 对多态类型做向下转型,必须用 dynamic_cast
  • 非多态类型或简单类型转换,优先选 static_cast
  • reinterpret_cast 仅用于底层位模式重解释(如 char* ↔ int*),不推荐日常使用

基本上就这些。用对 cast,代码更清晰,也更不容易出错。

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