c++ 类型处理

目录

一、类型信息

二、类型转换

1.C语言类型转换

2.C++类型转换

①static_cast

②reinterpret_cat

③const_cast

④dynamic_cast

⑤explicit

三、RTTI


在这里插入图片描述

一、类型信息

C++中可以使用typeid获取类型信息。需要添加头文件

#include <typeinfo>

using namespace std;

type_info typeid(类型/对象);

type_info支持的操作:

==/!= :判断type_info的两个类型是否相同,相同就是同类型

name()获取类型的名称(类类型包括名字的长度)

int num;
void *p = NULL;
double d_num;

cout<<typeid(int).name()<<endl;
cout<<typeid(p).name()<<endl;
cout<<typeid(d_num).name()<<endl;
cout<<(typeid(num)==typeid(int))<<endl;

Animal *pa = NULL;
cout<<typeid(Animal).name()<<endl;
cout<<typeid(pa).name()<<endl;

二、类型转换

1.C语言类型转换

C语言和C++都是强类型语言,如果赋值运算符左右两侧变量的类型不同,或形参与实参的类型不匹配,或返回值类型与接收返回值的变量类型不一致,那么就需要进行类型转换。

C语言中有两种形式的类型转换,分别是隐式类型转换和显式类型转换:

隐式类型转换:编译器在编译阶段自动进行,能转就转,不能转就编译失败。

显式类型转换:需要用户自己处理,以(指定类型)变量的方式进行类型转换。

注意

只有相近类型之间才能发生隐式类型转换,比如int和double表示的都是数值,只不过它们表示的范围和精度不同。

②而指针类型表示的是地址编号,因此整型和指针类型之间不会进行隐式类型转换,如果需要转换则只能进行显式类型转换

缺点:

①隐式类型转换在某些情况下可能会出问题,比如数据精度丢失

②显式类型转换将所有情况混合在一起,转换的可视性比较差

2.C++类型转换

C++为了加强类型转换的可视性,引入了四种命名的强制类型转换操作符,分别是static_cast、reinterpret_cast、const_cast和dynamic_cast

①static_cast

static_cast用于相近类型之间的转换,编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast,但它不能用于两个不相关类型之间转换。

int main()
{
	double d = 12.34;
	int a = static_cast<int>(d);
	cout << a << endl;

	int* p = &a;
	// int address = static_cast<int>(p); //error
	return 0;
}

最接近于C语言强转的转换,不能转换完全无关的类型

②reinterpret_cat

reinterpret_cast用于两个不相关类型之间的转换

int main()
{
	int a = 10;
	int* p = &a;
	int address = reinterpret_cast<int>(p);
	cout << address << endl;
	return 0;
}

③const_cast

const_cast去除/添加const属性的转换

A a;

const A *pa = &a;

A *pb = const_cast<A *>(pa); //去掉pa的const属性

const A *pc = const_cast<const A *>(pb);//为pb添加const属性

int main()
{
	const int a = 2;
	int* p = const_cast<int*>(&a);
	*p = 3;
	cout << a << endl;  //2
	cout << *p << endl; //3
	return 0;
}

用const_cast删除了变量a的地址的const属性,这时就可以通过这个指针来修改变量a的值。


由于编译器认为const修饰的变量是不会被修改的,因此会将const修饰的变量存放到寄存器当中当需要读取const变量时就会直接从寄存器中进行读取,而修改的实际上是内存中的a的值,因此最终打印出a的值是未修改之前的值。


如果不想让编译器将const变量优化到寄存器当中,可以用volatile关键字对const变量进行修饰,这时当要读取这个const变量时编译器就会从内存中进行读取,即保持了该变量在内存中的可见性

④dynamic_cast

dynamic_cast用于将父类的指针(或引用)转换成子类的指针(或引用)

向上转型: 子类的指针(或引用)→ 父类的指针(或引用)
向下转型: 父类的指针(或引用)→ 子类的指针(或引用)

向上转型就是所说的切割/切片,是语法天然支持的,不需要进行转换,而向下转型是语法不支持的,需要进行强制类型转换。 

向下转型分为两种情况:

如果父类的指针(或引用)指向的是一个父类对象,那么将其转换为子类的指针(或引用)是不安全的,因为转换后可能会访问到子类的资源,而这个资源是父类对象所没有的。

如果父类的指针(或引用)指向的是一个子类对象,那么将其转换为子类的指针(或引用)则是安全的

使用C语言的强制类型转换进行向下转型是不安全的,因为此时无论父类的指针(或引用)指向的是父类对象还是子类对象都会进行转换。

使用dynamic_cast进行向下转型则是安全的,如果父类的指针(或引用)指向的是子类对象那么dynamic_cast会转换成功,但如果父类的指针(或引用)指向的是父类对象那么dynamic_cast会转换失败并返回一个空指针
 

class A
{
public:
	virtual void f()
	{}
};
class B : public A
{};
void func(A* pa)
{
	B* pb1 = (B*)pa;               //不安全
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa); //安全

	cout << "pb1: " << pb1 << endl;
	cout << "pb2: " << pb2 << endl;
}
int main()
{
	A a;
	B b;
	func(&a);
	func(&b);
	return 0;
}

如果传入func函数的是子类对象的地址,那么在转换后pb1和pb2都会有对应的地址,但如果传入func函数的是父类对象的地址,那么转换后pb1会有对应的地址,而pb2则是一个空指针。

注意: dynamic_cast只能用于含有虚函数的类,因为运行时类型检查需要运行时的类型信息,而这个信息是存储在虚函数表中的,只有定义了虚函数的类才有虚函数表。
 

⑤explicit

explicit用来修饰构造函数,从而禁止单参数构造函数的隐式转换

class A
{
public:
	explicit A(int a)
	{
		cout << "A(int a)" << endl;
	}
	A(const A& a)
	{
		cout << "A(const A& a)" << endl;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	A a1(1);
	//A a2 = 1; //error
	return 0;
}

当遇到A a2 = 1这句代码时,会直接按照A a2(1)的方式进行处理,这也叫做隐式类型转换。同时可以用explicit修饰单参数的构造函数,从而禁止单参数构造函数的隐式转换

static_cast用于相近类型的类型之间的转换,编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast


reinterpret_cast用于两个不相关类型之间的转换。

const_cast用于添加/删除变量的const属性,方便赋值。

dynamic_cast用于安全的将父类的指针(或引用)转换成子类的指针(或引用)。

三、RTTI

RTTI(Run-Time Type Identification):运行时类型识别。

C++通过以下几种方式来支持RTTI:

①typeid:在运行时识别出一个对象的类型。

②dynamic_cast:在运行时识别出一个父类的指针(或引用)指向的是父类对象还是子类对象。

③decltype:在运行时推演出一个表达式或函数返回值的类型。

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转载自blog.csdn.net/qq_53144843/article/details/127334188
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