C++之强制类型转换

一、C风格强制转换       
        C风格的转型动作主要有如下两种形式：
        (T)expression        //将expression转型为T
        T(expression)        //将expression转型为T（函数风格）
        这两种形式并无差别，只是小括号摆放位置不同而已，这两种形式为旧式转型（old-style casts）。
        C++还提供了四种新式转型，常常被称为new-style或C++-style casts：
        const_cast(expression)
        static_cast(expression)
        dynamic_cast(expression)
        reinterpret_cast(expression)
        这四种方式各有不同目的，下面详细解说。

二、const_cast
        const_cast通常被用来将对象的常量性转除（cast away the constness），它也是唯一有此能力的C++-style转型操作符。简单来说就是去掉const属性，比如：
        const int i = 1;
        int j = const_cast(i);

三、static_cast
        static_cast用来强迫隐式转换（implicit conversions），简单来说就是基本类型转换，比如：
        int i = 2;
        double d = static_cast(i);        //基本类型转换
        但是需要注意一下几点：
        （1）子类指针转换为父类指针是安全的，但是父类指针转换为子类指针时不安全的（建议用dynamic_cast），具体例子见后文。
        （2）不能进行无关类型指针之间的转换，即非父类和子类之间的转换，但可以将任何类型的指针转换成void类型指针，比如：
        int i = 3;
        int *pi = &i;
        double *pd = static_cast(&i);        //无关类型指针转换，编译错误
        void *pv = static_cast(pi);                //任意类型转换成void类型

四、dynamic_cast
        dynamic_cast主要用来执行“安全向下转型”（safe downcasting），也就是用来决定某对象是否归属继承体系中的某个类型，它是唯一无法由旧式语法执行的动作，也是唯一可能耗费重大运行成本的转型动作。简单来说就是多态类（父子类）之间的类型转换，比如：
        class Base {
        public:
                int m_iTest;
                virtual void TestFunc() {};         //基类必须有虚函数，保持多态性才能使用dynamic_cast                       
        };
        class Derived : public Base {
        public:
               char *m_szTest[256];
                void TestSon() {};  
        };
        Base *pb1 = new Derived();
        Derived *pd1 = static_cast(pb1);        //子类转换为父类，静态类型转换，正确但不推荐
        Derived *pd2 = dynamic_cast(pb1);    //子类转换为父类，动态类型转换，正确
        Base *pb2 = new Base();
        Derived *pd3 = static_cast(pb2);        //父类转换为子类，静态类型转换，不安全，由于切割导致访问子类成员变量时越界
        Derived *pd4 = dynamic_cast(pb2);    //父类转换为子类，动态类型转换，安全，结果为NULL 
        需要注意的是：首先，要保证基类有虚函数即有多态性才能使用dynamic_cast；其次，要判断转换结果是否为NULL，否则后果自负。
     
五、reinterpret_cast   
        reinterpret_cast意图执行低级转型，实际动作及结果可能取决于编译器，这也就表示其不可移植。简单来说就是不同类型的指针类型转换，具体如下：
        （1）转换的类型必须是一个指针、引用、函数指针或成员指针。
        （2）在比特位级别进行转换，即可以将一个指针转换成一个整数，也可以把一个整数转换成一个指针（即先把一个指针转换成一个整数，再把该整数转换成原类型的指针，还可以得到原先的指针值），但不能将非32 bit（具体位数跟平台有关，也可能是64 bit）的实例转换成指针。
        具体例子如下：
        int doSomething() {return 0;}
        typdef void (*FuncPtr)();        //函数指针类型
        FuncPtr funcPtrArray[256];     //函数指针数组
        funcPtrArray[0] = &doSomething;    //编译错误，类型不匹配
        funcPtrArray[0] = reinterpret_cast(&doSomething);    //不同函数指针类型之间强制转换

六、总结
1、新旧转型选择
        旧式转型任然合法，但新式转型较受欢迎，原因有二：
        （1）它们很容易在代码中被辨识出来（不论是人工辨识或使用工具如grep），因而得以简化“找出类型系统在哪个地点被破坏”的过程。
        （2）各转型动作的目标愈窄化，编译器愈可能诊断出错误的运用。
2、转型副作用
        无论哪种类型的转型都会带来性能的损失，因此：
        （1）如果可以，尽量避免转型，特别是在注重效率的代码中避免dynamic_cast，如果有个设计需要转型动作，试着发展无需转型的替代设计。
        （2）如果转型是必要的，试着将它隐藏于某个函数背后，调用者随后可以调用该函数，而不需将转型放进它们自己的代码内。