显式与隐式 C++

在 C++ 中，有时候我们需要使用显式转换来将一个类型转换成另一个类型。而有些情况下，编译器会自动进行隐式类型转换。了解显式与隐式 C++ 的区别可以帮助我们更好地理解代码和写出更安全的代码。

显式转换

显式转换是一种强制将某个类型转换成另一个类型的方法。C++ 中有四种显式转换方式：

1. C 风格的强制类型转换
2. 静态类型转换（static_cast）
3. 常量转换（const_cast）
4. 重新解释转换（reinterpret_cast）

C 风格的强制类型转换

C 风格的强制类型转换使用圆括号并在括号中放置所需类型的名称。例如，我们将 int 类型转换成 double 类型：

int i = 10;
double d = (double)i;

需要注意的是，这种转换方式可能会导致类型信息被截断或丢失。

静态类型转换

静态类型转换使用 static_cast 关键字进行转换。它可以详细控制从一个类型转换到另一个类型的过程，同时也可以提供一些类型检查的功能。

静态类型转换可以将基本类型、类、指针和引用进行转换。以下是一个将 int 类型转换为 double 类型的实例：

int i = 10;
double d = static_cast<double>(i);

静态类型转换还可以将指向基类的指针转换为指向派生类的指针，前提是该指针已经指向了一个派生类的对象。

class Base {
public:
  virtual void print() { cout << "Base" << endl; }
};

class Derived : public Base {
public:
  void print() { cout << "Derived" << endl; }
};

int main() {
  Base* b = new Derived;
  Derived* d = static_cast<Derived*>(b);
  d->print();     // 输出 "Derived"
  return 0;
}

需要注意的是，静态类型转换无法保证转换时不会导致类型信息的丢失或截断。

常量转换

常量转换使用 const_cast 关键字进行转换，用于将常量类型转换为非常量类型。以下是几个常量转换的实例：

const int i = 10;
int& j = const_cast<int&>(i);     // 去除常量限定符
j = 20;   // 修改值

const char* str = "hello";
char* str2 = const_cast<char*>(str);   // 去除常量限定符
str2[2] = 'L';    // 修改字符串

常量转换需要谨慎使用，因为修改常量变量的值可能会导致未定义的行为。

重新解释转换

重新解释转换使用 reinterpret_cast 关键字进行转换，用于对不同类型的指针进行转换。以下是一个重新解释转换的实例：

int i = 10;
double* d = reinterpret_cast<double*>(&i);
*d = 20.0;
cout << i << endl;   // 输出 "1112547300" ，因为将 int 类型指针转换成了 double 类型指针

重新解释转换非常危险，因为它可以将没有关联性的指针转换为另一种类型的指针。

隐式类型转换

隐式类型转换是指编译器自动将一个值从一种类型转换为另一种类型。例如，将 short 类型赋值给 int 类型：

short s = 10;
int i = s;

隐式类型转换发生在以下情况下：

1. 类型提升，例如将 char 类型的值加上一个 int 类型的值时，char 类型将被自动转换为 int 类型。
2. 类型缩小，例如将 int 类型赋值给 short 类型，编译器会自动将 int 类型的值缩小为 short 类型的值。
3. 类型转换函数，例如在类中定义一个类型转换函数。
4. 派生类向基类转换，例如调用一个基类的函数时，如果该函数的参数是基类类型，我们可以传递一个派生类类型。

需要注意的是，隐式类型转换可能会导致类型信息丢失或截断，因此需要谨慎使用。

总结

显式与隐式 C++ 的区别在于是否需要明确指定类型转换。显式转换可以提高代码的可读性和可靠性，而隐式转换则可以使代码更加简洁。在使用显式转换时需要谨慎，避免出现类型信息丢失或截断。