C++运算符：类型转换规则

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一. 隐式类型转换（自动类型转换）

1. 不同算术类型间的转换

在表达式中，如果不同类型的操作数混合使用，C++会自动进行一些类型转换，通常是将低精度类型转换为高精度类型。例如，在int和double混合的表达式中，int类型会自动转换为double类型。

int num1 = 5;
double num2 = 3.14;
double result = num1 + num2;
// 这里num1会自动转换为double类型（值为5.0），然后进行加法运算

2. 赋值时的类型转换

当把一个表达式的值赋给一个变量时，如果表达式的类型与变量类型不一致，会进行隐式转换。例如，把int类型的值赋给double类型变量是允许的，会自动进行转换。

int num3 = 10;
double num4;
num4 = num3;
// num3的值10被转换为10.0后赋给num4

3. 函数调用时的类型转换

在函数调用过程中，如果实参类型与形参类型不完全匹配，但可以进行隐式转换，那么会自动进行转换。例如，函数形参为double类型，而实参为int类型时。

void printValue(double num) {
    std::cout << num << std::endl;
}
int num5 = 7;
printValue(num5);
// num5会被转换为double类型后传递给printValue函数

4. 转换规则总结

基本的转换顺序是：char、signed char、unsigned char、short、unsigned short类型会转换为int类型；如果int类型不足以表示所有的值（例如unsigned short的值范围大于int的正值范围），则转换为unsigned int类型；然后int或unsigned int会转换为long或unsigned long类型；最后，如果有double类型参与运算，则float类型会转换为double类型。

二. 显式类型转换（强制类型转换）

1. C-style强制类型转换

语法：(type) expression，其中type是要转换的目标类型，expression是要转换的表达式。例如：

double num6 = 3.14;
int num7 = (int)num6;
// 将double类型的num6强制转换为int类型，结果num7为3（小数部分被截断）

2. static_cast转换

用于基本类型之间的转换，以及具有继承关系的类之间的转换（向上转型是安全的，向下转型需要谨慎）。

基本类型转换示例：

int num8 = 10;
double num9 = static_cast<double>(num8);
// 将int类型的num8转换为double类型

类的向上转型示例（假设Derived类继承自Base类）：

Derived d;
Base* b = static_cast<Base*>(&d);
// 将Derived类的指针转换为Base类的指针（向上转型）

3. dynamic_cast转换

主要用于具有继承关系的类之间的转换，特别是向下转型（从基类指针或引用转换为派生类指针或引用）。它在运行时进行类型检查，如果转换不安全（例如，基类指针实际上并不指向要转换的派生类对象），则返回nullptr（对于指针类型）或抛出std::bad_cast异常（对于引用类型）。

假设Derived类继承自Base类：

Base* basePtr = new Derived();
Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr);
if (derivedPtr!= nullptr) {
    // 转换成功，可以安全地使用derivedPtr
}

4. const_cast转换

用于去除或添加const或volatile限定符。需要注意的是，去除const限定符后修改对象的值可能会导致未定义行为，如果对象本身是定义为const的。

例如：

const int num10 = 5;
int& num11 = const_cast<int&>(num10);
// 去除了num10的const限定符，但修改num11的值是不安全的行为

5. reinterpret_cast转换

用于进行一些比较底层的、依赖于具体实现的类型转换，例如在指针类型和整数类型之间进行转换，或者不同指针类型之间的转换（这种转换是非常危险的，因为它可能会导致程序出现难以预料的错误）。

例如：

int num12 = 10;
void* voidPtr = reinterpret_cast<void*>(&num12);
int* num13 = reinterpret_cast<int*>(voidPtr);
// 在int指针和void指针之间进行转换

C++编程语言基础