c++中的类型转换有哪几种_c++ static_cast, dynamic_cast, const_cast用法【安全】

尼克

发布时间：2025-12-18 18:09:50

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C++类型转换分隐式和显式两类，显式含static_cast（安全常用）、dynamic_cast（多态下行安全）、const_cast（调整cv限定符）和危险的reinterpret_cast。

c++中的类型转换有哪几种_c++ static_cast, dynamic_cast, const_cast用法【安全】

C++ 中的类型转换分为隐式转换和显式转换两大类，显式转换又细分为四种 命名强制转换（named cast）：`static_cast`、`dynamic_cast`、`const_cast` 和 `reinterpret_cast`。其中前三种在日常开发中较常用且相对安全，而 `reinterpret_cast` 风险极高，应尽量避免。

static_cast：最常用的安全转换

用于有明确逻辑关系的类型间转换，编译期检查，不涉及运行时开销。适合以下场景：

基本类型之间转换（如 int → double、double → int），但会丢失精度或截断，需开发者自行负责
派生类指针/引用 → 基类指针/引用（上行转换），安全且推荐
基类指针/引用 → 派生类指针/引用（下行转换），仅当确定对象实际类型时才可用，否则行为未定义（不安全！）
枚举 ↔ 整型（需注意底层类型匹配）
调用自定义类型转换函数（如 operator double()）

示例：

double d = 3.14;

int i = static_cast(d); // 合理，但截断小数

Base* b = new Derived;

Derived* d_ptr = static_cast(b); // 可行，但若 b 实际不是 Derived 就崩溃

dynamic_cast：唯一支持运行时类型检查的转换

专用于多态类型的指针或引用的下行转换（基类 → 派生类），要求基类至少有一个虚函数（即支持 RTTI）。转换失败时：

对指针返回 nullptr
对引用抛出 std::bad_cast 异常

这是 最安全的下行转换方式，代价是轻微运行时开销。

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示例：

Base* b = new Base;

Derived* d = dynamic_cast(b); // 返回 nullptr，不会崩溃

if (d) { /* 安全使用 */ }

const_cast：唯一能修改 cv-qualifier 的转换

仅用于添加或移除 const 或 volatile 限定符，其他任何改动都会导致未定义行为。

常见用途：调用只接受非 const 参数的旧式 C 函数，而你手头只有 const 对象（需确保函数内部确实不修改数据）
不能用于去除 const 后去修改原本就是 const 的对象，例如 const int x = 5; int* p = const_cast(&x); *p = 10; → 未定义行为

示例：

void legacy_func(char* s);

const std::string s = "hello";

legacy_func(const_cast(s.c_str())); // OK，前提是 legacy_func 不写入

基本上就这些。优先用 `static_cast`，涉及继承体系下行转换时用 `dynamic_cast`，仅当必须调整 const 性时才用 `const_cast`。`reinterpret_cast` 应视为“最后手段”，通常只出现在底层系统编程或与硬件/ABI 交互的场景中。

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