类型转换（static_cast,dynamic_cast,reinterpret_cast,const_cast）

/***************来一个解释：***********************/

1.static_cast对类的指针只能转换有继承关系的类。对普通的指针来说只能在void*和其他指针之间转换。它还可转换简单的类型，比如int到char等。不能提供数字到指针的转换。不能提供不同类型指针之间的转换比如int*到char*。

2.dynamic_cast提供安全的转换如果两个指针不存在继承关系转换会失败返回空指针，如果你提供一个错误的指针那样会发生内存访问异常，因为它会去比较两个类型的虚函数表。虚函数表的指针一般放在对象指针最开始的四字节中，你去访问一个错误的地址这样肯定会发生异常。

3.reinterpret_cast提供数字到指针间的转换比如void*到int。提供不同类型指针的强制转换比如int*到char*。不提供int到char的转换。但是处理类指针转换的时候不能用它，它不会自动的调整指针。

4.const_cast把一个const指针转为非const，最好不要用这个转换。

/************************另一个解释：********************************/

C-style cast举例：
 int i;
 double d;
 i = (int) d;

上面的代码就是本来为double类型的d，通过(int)d将其转换成整形值，并将该值赋给整形变量i (注意d本身的值并没有发生改变)。这就是典型的c-style类型转换。

下面是一个简单的程序：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
         int i;
         double d = 11.29;
         i = (int)d;
         cout << i << endl;
         cout << d << endl;
         return 0;
}

 输出结果：

11
11.29

我们发现d值本身并没有发生任何变化。

在简单的情况下，上面这种类型转换可以很好地工作，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和const_cast。同时在C++环境中，原先的C-Style的类型转换仍旧可以使用。

1)  static_cast
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
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
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
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，出错的信心大致如下：
“…cannot convert from 'const class C *' to 'class C *'”。

下面的代码是4中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;
}     

 /********************另一dynamic_cast详解**************************/

作为四个内部类型转换操作符之一的dynamic_cast和传统的C风格的强制类型转换有着巨大的差别。除了dynamic_cast以外的转换，其行为的都是在编译期就得以确定的，转换是否成功，并不依赖被转换的对象。而dynamic_cast则不然。在这里，不再讨论其他三种转换和C风格的转换。
首先，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.

下面看一个例子:
struct B1{
    virtual ~B1(){}
};
struct B2{
    virtual ~B2(){}
};
struct D1 : B1, B2{};
int main()
{
    D1 d;
    B1* pb1 = &d;
    B2* pb2 = dynamic_cast<B2*>(pb1);//L1
    B2* pb22 = static_cast<B2*>(pb1);  //L2
    return 0;
}
上述定义中可以看到,B1和B2是不相关的类,从L1可以看到,dynamic_cast允许这种转换:只要B1存在多态方法.
L2将编译失败,static_cast并不允许两个完全不相干的类互相转换.

dynamic_cast的这种特性，在提取一个对象的某个接口的时候，非常有用，它很类似于实现了COM的QueryInterface的功能。