C++类型转换有哪些方式 static_cast dynamic_cast等对比

c++++中的类型转换方式有四种：static_cast用于常规类型转换如基本数据类型或继承关系的指针转换例如double转int或基类与派生类指针转换但不涉及多态时；dynamic_cast用于多态类型的运行时检查在转换失败时返回nullptr或抛出异常例如将基类指针安全地转换为派生类指针；const_cast专门去除变量的const或volatile属性例如将const变量的地址转换为普通指针但修改会导致未定义行为；reinterpret_cast是最底层且最危险的转换例如将int指针直接解释为char指针使用时需格外谨慎。

C++中类型转换的方式主要有static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast四种。它们各自有不同的使用场景和限制，理解清楚这些区别，才能在实际编程中避免错误甚至潜在的崩溃。

static_cast：常规类型转换的首选

static_cast是用得最多的一种类型转换方式，适用于大多数“合理”的类型转换，比如基本数据类型的转换、有继承关系的指针或引用之间的转换（但不涉及多态时）。

举个例子：

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double d = 3.14;
int i = static_cast(d); // 转换为int，结果是3

它也可以用于基类和派生类之间的转换，但前提是这种转换在编译期就能确定是否合法。例如：

Base* b = new Derived();
Derived* d = static_cast(b); // 可以，但不安全

注意：如果b实际上指向的是Base对象而不是Derived，那么用static_cast进行向下转型是不安全的，这时候应该用dynamic_cast。

dynamic_cast：用于多态类型的运行时检查

dynamic_cast主要用于带有虚函数的类体系中，也就是多态类型之间。它会在运行时做类型检查，如果转换失败会返回nullptr（对指针而言），或者抛出异常（对引用而言）。

例如：

Base* b = new Base();
Derived* d = dynamic_cast(b);
if (d) {
    // 成功转换
} else {
    // 失败，说明b不是Derived类型
}

它的优势在于安全性高，缺点是性能略差，因为它需要运行时信息（RTTI）。如果你能确定类型没问题，可以用static_cast提高效率；否则建议使用dynamic_cast。

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const_cast：去除常量性的工具

const_cast专门用来去除变量的const或volatile属性。这是唯一一个可以操作常量性的转换方式。

例如：

const int a = 10;
int* p = const_cast(&a);
*p = 20; // 不推荐这么做，行为未定义！

使用const_cast修改原本就是const的变量会导致未定义行为，所以要非常小心。它通常用于调用那些没有正确标记为const的函数接口。

reinterpret_cast：最危险也是最底层的转换

reinterpret_cast是最通用但也最不安全的转换方式，它可以将一种类型的指针直接解释成另一种类型，比如把int*转成char*，或者函数指针之间互转。

例如：

int i = 42;
char* p = reinterpret_cast(&i); // 把int指针当char指针来用

这类转换几乎不做任何检查，完全由程序员自己负责后果。除非你非常清楚自己在做什么，否则尽量避免使用它。

简单对比总结

• static_cast：适合大部分静态可判断的转换，效率高但不检查运行时类型。
• dynamic_cast：安全但只能用于多态类型，适合不确定类型的向下转型。
• const_cast：专用于去掉常量性，慎用。
• reinterpret_cast：底层转换，风险最高，仅在必要时使用。

基本上就这些。不同的场景选择合适的转换方式，不仅能让代码更清晰，也能减少很多隐藏的bug。