C++中型別轉換static_cast

海_纳百川發表於2024-11-08
C++型別AST

static_cast<type> 是 C++ 中的一種型別轉換方式，用於在編譯期進行靜態型別轉換。與 C 風格的強制型別轉換不同，static_cast 更加安全和明確，因為它只允許特定的型別轉換，避免了潛在的錯誤和歧義。

static_cast 的用法

static_cast<type>(expression) 將 expression 轉換為 type 型別。常見的使用場景包括：

  1. 基本型別轉換：用於將不同的基本資料型別相互轉換，例如 int 轉換為 float 或 double。

    int i = 10;
float f = static_cast<float>(i); // int 轉換為 float

  2. 指標和引用的上行轉換（upcasting）：在繼承體系中，static_cast 可以安全地將派生類指標或引用轉換為基類指標或引用。

    class Base {};
class Derived : public Base {};

Derived d;
Base* b = static_cast<Base*>(&d); // Derived* 轉換為 Base*

  3. 顯式轉換回原始型別：可以用來將列舉、void* 等非相關型別轉換為基本型別（前提是型別是相容的）。

    void* ptr = &i;
int* intPtr = static_cast<int*>(ptr); // 將 void* 轉換回 int*

  4. 避免隱式轉換不當發生：有時建構函式或過載運算子可能引發隱式型別轉換，用 static_cast 可以使轉換更清晰、避免歧義。

static_cast 的限制

  • 不能用於轉換不相關的指標型別。
  • 不檢查轉換的型別安全性。比如，將基類指標強制轉換為派生類指標時需要確保型別正確，否則會導致未定義行為。

示例

#include <iostream>

class Base {};
class Derived : public Base {};

int main() {
    int num = 10;
    double d = static_cast<double>(num); // int 轉換為 double

    Derived derived;
    Base* base = static_cast<Base*>(&derived); // Derived* 轉換為 Base*

    std::cout << d << std::endl; // 輸出 10.0
    return 0;
}

總結

static_cast 是一種型別安全的顯式轉換工具，適合編譯期可確定的轉換需求。

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