C语言中四种类型转换符分别是哪种？

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目录一：背景二：理解四大运算符

1.const_cast

2.reinterpret_cast

3.dynamic_cast

4.static_cast

一：背景

在玩C++的时候，经常会遇到使用void*来指向一段内存地址的情况。通常我们会用void*来指向一段内存地址，然后再将其转换成更具体的类型。

二：理解四大运算符

1.const_cast

2.reinterpret_cast

3.dynamic_cast

4.static_cast

1. const_cast

const_cast可以用来去除一个对象的const属性。例如，如果我们有一个const指针，我们可以使用const_cast来转换它为一个普通的指针。

2. reinterpret_castreinterpret_cast可以用来重新解释指针的类型。它可以用来将一个指针强制转换成任何类型，即使这种转换在逻辑上没有意义。

3. dynamic_castdynamic_cast用于在运行时进行指针或引用的转换，特别是在多态的情况下。它只能用于指向对象的指针或指向对象的引用。

4. static_caststatic_cast用于在编译时进行转换，它是最安全的转换方式，因为它不会进行运行时检查。它可以用于基本数据类型和类之间的转换。

目录

• 一：背景
• 二：理解四大运算符
• 1. const_cast
• 2. reinterpret_cast
• 3. dynamic_cast
• 3. static_cast

一：背景

在玩 C 的时候，经常会用void*来指向一段内存地址开端，然后再将其强转成尺度更小的char*或int*来丈量一段内存，参考如下代码：

int main() { void* ptr = malloc(sizeof(int) * 10); int* int_ptr = (int*)ptr; char* char_ptr = (char*)ptr; }

由于 C 的自由度比较大，想怎么玩就怎么玩，带来的弊端就是容易隐藏着一些不易发现的bug，归根到底还是程序员的功底不扎实，C++ 设计者觉得不能把程序员想的太厉害，应该要力所能及的帮助程序员避掉一些不必要的潜在 bug，并且还要尽最大努力的避免对性能有过多的伤害，所以就出现了 4 个强制类型转换运算符。

• const_cast
• reinterpret_cast
• dynamic_cast
• static_cast

既然 C++ 做了归类，必然就有其各自用途，接下来我们逐一和大家聊一下。

二：理解四大运算符

1. const_cast

这是四个运算符中最好理解的，玩过 C++ 的都知道，默认情况下是不能修改一个 const 变量，比如下面这样：

int main() { const int i = 10; i = 12; }

这段代码肯定是要报错的，那如果我一定要实现这个功能，如何做呢？这就需要用到const_cast去掉它的常量符号，然后对 i 进行操作即可，所以修改代码如下：

int main() { const int i = 10; auto j = const_cast<int*>(&i); *(j) = 12; }

2. reinterpret_cast

从名字上看就是一个重新解释转换，很显然这个非常底层，如果大家玩过 windbg ，应该知道用dt命令可以将指定的内存地址按照某一个结构体丈量出来，比如说 C# 的 CLR 在触发 GC 时，会有gc_mechanisms结构，参考代码如下：

0:000> dt WKS::gc_mechanisms 0x7ffb6ba96e60 coreclr!WKS::gc_mechanisms +0x000 gc_index : 1 +0x008 condemned_generation : 0n0 +0x00c promotion : 0n0 +0x010 compaction : 0n1 +0x014 loh_compaction : 0n0 +0x018 heap_expansion : 0n0 +0x01c concurrent : 0 +0x020 demotion : 0n0 +0x024 card_bundles : 0n1 +0x028 gen0_reduction_count : 0n0 +0x02c should_lock_elevation : 0n0 +0x030 elevation_locked_count : 0n0 +0x034 elevation_reduced : 0n0 +0x038 minimal_gc : 0n0 +0x03c reason : 0 ( reason_alloc_soh ) +0x040 pause_mode : 1 ( pause_interactive ) +0x044 found_finalizers : 0n0 +0x048 background_p : 0n0 +0x04c b_state : 0 ( bgc_not_in_process ) +0x050 allocations_allowed : 0n1 +0x054 stress_induced : 0n0 +0x058 entry_memory_load : 0 +0x05c exit_memory_load : 0

其实 reinterpret_cast 大概也是干这个事的，参考代码如下:

typedef struct _Point { int x; int y; } Point; int main() { Point point = { 10,11 }; //内存地址 void* ptr = &point; //根据内存地址 丈量出 Point Point* ptr_point = reinterpret_cast<Point*>(ptr); printf("x=%d", ptr_point->x); }

从代码看，我直接根据ptr地址丈量出了Point结构，说实话这个和 C 玩法就比较类似了。

3. dynamic_cast

在多态场景下，有时候会遇到这样的一个问题，一个父类有多个子类，我现在手拥一个父类，我不知道能不能将它转换为其中一个子类，要试探一下看看，那怎么去试探呢？ 类似 C# 中的as运算符，在 C++ 中就需要用dynamic_cast来做这件事情，参考如下：

//点 class Point { public: Point(int x, int y) :x(x), y(y) {} virtual void show() {} public: int x; int y; }; //矩形 class Rectangle :public Point { public: Rectangle(int x, int y, int w, int h) : Point(x, y), w(w), h(h) {} public: int w; int h; }; //三角形 class Triangle :public Point { public: Triangle(int x, int y, int z) :Point(x, y), z(z) {} public: int z; }; int main() { Point* p1 = new Rectangle(10, 20, 100, 200); Point* p2 = new Triangle(4, 5, 6); //将 p1 转成 子类 Triangle 会报错的 Triangle* t1 = dynamic_cast<Triangle*>(p1); if (t1 == nullptr) { printf("p1 不能转成 Triangle"); } }

对，场景就是这个，p1 其实是Rectangle转上去的， 这时候你肯定是不能将它向下转成Triangle， 问题就在这里，很多时候你并不知道此时的 p1 是哪一个子类。

接下来的一个问题是，C++ 并不像C# 有元数据，那它是如何鉴别呢？ 其实这用了 RTTI 技术，哪里能看出来呢？哈哈，看汇编啦。

Triangle* t1 = dynamic_cast<Triangle*>(p1); 00831D57 push 0 00831D59 push offset Triangle `RTTI Type Descriptor' (083C150h) 00831D5E push offset Point `RTTI Type Descriptor' (083C138h) 00831D63 push 0 00831D65 mov eax,dword ptr [p1] 00831D68 push eax 00831D69 call ___RTDynamicCast (083104Bh) 00831D6E add esp,14h 00831D71 mov dword ptr [t1],eax

从汇编可以看到编译器这是带夹私货了，在底层偷偷的调用了一个___RTDynamicCast函数在运行时帮忙检测的，根据cdcel调用协定，参数是从右到左，恢复成代码大概是这样。

___RTDynamicCast(&p1, 0, &Point, &Triangle,0)

3. static_cast

从名字上就能看出，这个强转具有 static 语义，也就是编译阶段就生成好了，具体安全不安全，它就不管了，就拿上面的例子，将 dynamic_cast 改成 static_cast 看看有什么微妙的变化。

int main() { Point* p1 = new Rectangle(10, 20, 100, 200); Point* p2 = new Triangle(4, 5, 6); Triangle* t1 = static_cast<Triangle*>(p1); printf("x=%d, y=%d,z=%d", t1->x, t1->y, t1->z); }

我们发现居然转成功了，而且Triangle的值也是莫名奇怪，直接取了Rectangle的前三个值，如果这是生产代码，肯定要挨批了。。。

接下来简单看下汇编代码：

Triangle* t1 = static_cast<Triangle*>(p1); 00DF5B17 mov eax,dword ptr [p1] 00DF5B1A mov dword ptr [t1],eax printf("x=%d, y=%d,z=%d", t1->x, t1->y, t1->z); 00DF5B1D mov eax,dword ptr [t1] 00DF5B20 mov ecx,dword ptr [eax+0Ch] 00DF5B23 push ecx 00DF5B24 mov edx,dword ptr [t1] 00DF5B27 mov eax,dword ptr [edx+8] 00DF5B2A push eax 00DF5B2B mov ecx,dword ptr [t1] 00DF5B2E mov edx,dword ptr [ecx+4] 00DF5B31 push edx 00DF5B32 push offset string "x=%d, y=%d,z=%d" (0DF8C80h) 00DF5B37 call _printf (0DF145Bh) 00DF5B3C add esp,10h

从代码中看，它其实就是将 p1 的首地址给了 t1，然后依次把copy偏移值+4,+8,+0C， 除了转换这个，还可以做一些 int ，long ，double 之间的强转，当然也是一样，编译时汇编代码就已经生成好了。

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