我对reinterpret_cast和static_cast的适用性有点困惑。根据我所读到的,一般规则是当类型可以在编译时解释时使用静态强制转换,因此是静态这个词。这也是c++编译器内部用于隐式类型转换的类型转换。
reinterpret_cast适用于以下两种情况:
将整数类型转换为指针类型,反之亦然
将一种指针类型转换为另一种。我得到的一般想法是,这是不可移植的,应该避免。
我有点困惑的地方是我需要的一种用法,我从C调用c++, C代码需要保持c++对象,所以基本上它持有一个void*。在void *和Class类型之间应该使用什么类型转换?
我已经看到使用static_cast和reinterpret_cast?虽然从我所读到的似乎静态更好,因为强制转换可以在编译时发生?虽然它说使用reinterpret_cast从一种指针类型转换为另一种?
reinterpret_cast的一个用途是如果你想对(IEEE 754)浮点应用位操作。其中一个例子是快速平方根逆技巧:
https://en.wikipedia.org/wiki/Fast_inverse_square_root#Overview_of_the_code
它将浮点数的二进制表示形式视为整数,将其右移并从常数中减去,从而将指数对半和负。在转换回浮点数后,它会进行牛顿-拉弗森迭代,以使这个近似更加精确:
float Q_rsqrt( float number )
{
long i;
float x2, y;
const float threehalfs = 1.5F;
x2 = number * 0.5F;
y = number;
i = * ( long * ) &y; // evil floating point bit level hacking
i = 0x5f3759df - ( i >> 1 ); // what the deuce?
y = * ( float * ) &i;
y = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 1st iteration
// y = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 2nd iteration, this can be removed
return y;
}
它最初是用C语言编写的,所以使用C类型强制转换,但类似的c++类型强制转换是reinterpret_cast。
reinterpret_cast的含义不是由c++标准定义的。因此,理论上reinterpret_cast可能导致程序崩溃。在实践中,编译器试图做你所期望的事情,也就是解释你传入的二进制位,就好像它们是你要强制转换的类型一样。如果你知道你将要使用的编译器对reinterpret_cast做了什么,你就可以使用它,但是说它是可移植的是在撒谎。
对于您所描述的情况,以及您可能会考虑reinterpret_cast的大多数情况,您可以使用static_cast或其他替代方法。在其他事情中,标准有这样说你可以期待static_cast(§5.2.9):
类型为“指向cv void的指针”的右值可以显式转换为指向对象类型的指针。一个类型为pointer to object的值转换为" pointer to cv void "并返回到原始指针类型将有其原始值。
因此,对于您的用例,标准化委员会显然希望您使用static_cast。
下面是Avi Ginsburg程序的一个变体,它清楚地说明了Chris Luengo、flodin和cmdLP提到的reinterpret_cast属性:编译器将指向内存的位置视为新类型的对象:
#include <iostream>
#include <string>
#include <iomanip>
using namespace std;
class A
{
public:
int i;
};
class B : public A
{
public:
virtual void f() {}
};
int main()
{
string s;
B b;
b.i = 0;
A* as = static_cast<A*>(&b);
A* ar = reinterpret_cast<A*>(&b);
B* c = reinterpret_cast<B*>(ar);
cout << "as->i = " << hex << setfill('0') << as->i << "\n";
cout << "ar->i = " << ar->i << "\n";
cout << "b.i = " << b.i << "\n";
cout << "c->i = " << c->i << "\n";
cout << "\n";
cout << "&(as->i) = " << &(as->i) << "\n";
cout << "&(ar->i) = " << &(ar->i) << "\n";
cout << "&(b.i) = " << &(b.i) << "\n";
cout << "&(c->i) = " << &(c->i) << "\n";
cout << "\n";
cout << "&b = " << &b << "\n";
cout << "as = " << as << "\n";
cout << "ar = " << ar << "\n";
cout << "c = " << c << "\n";
cout << "Press ENTER to exit.\n";
getline(cin,s);
}
结果是这样的输出:
as->i = 0
ar->i = 50ee64
b.i = 0
c->i = 0
&(as->i) = 00EFF978
&(ar->i) = 00EFF974
&(b.i) = 00EFF978
&(c->i) = 00EFF978
&b = 00EFF974
as = 00EFF978
ar = 00EFF974
c = 00EFF974
Press ENTER to exit.
可以看到,B对象首先作为特定于B的数据构建在内存中,然后是嵌入的A对象。static_cast正确地返回嵌入的A对象的地址,并且由static_cast创建的指针正确地给出data字段的值。由reinterpret_cast生成的指针将b的内存位置视为普通的a对象,因此当指针试图获取数据字段时,它将返回一些特定于b的数据,就像它是该字段的内容一样。
reinterpret_cast的一个用途是将指针转换为无符号整数(当指针和无符号整数大小相同时):
int我;
Unsigned int u = reinterpret_cast< Unsigned int>(&i);