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?
需要reinterpret_cast的一种情况是与不透明数据类型进行接口时。这种情况经常发生在程序员无法控制的供应商api中。这是一个人为的例子,供应商提供了一个API来存储和检索任意的全局数据:
// vendor.hpp
typedef struct _Opaque * VendorGlobalUserData;
void VendorSetUserData(VendorGlobalUserData p);
VendorGlobalUserData VendorGetUserData();
要使用这个API,程序员必须将数据转换为VendorGlobalUserData,然后再转换回来。Static_cast不能工作,必须使用reinterpret_cast:
// main.cpp
#include "vendor.hpp"
#include <iostream>
using namespace std;
struct MyUserData {
MyUserData() : m(42) {}
int m;
};
int main() {
MyUserData u;
// store global data
VendorGlobalUserData d1;
// d1 = &u; // compile error
// d1 = static_cast<VendorGlobalUserData>(&u); // compile error
d1 = reinterpret_cast<VendorGlobalUserData>(&u); // ok
VendorSetUserData(d1);
// do other stuff...
// retrieve global data
VendorGlobalUserData d2 = VendorGetUserData();
MyUserData * p = 0;
// p = d2; // compile error
// p = static_cast<MyUserData *>(d2); // compile error
p = reinterpret_cast<MyUserData *>(d2); // ok
if (p) { cout << p->m << endl; }
return 0;
}
下面是示例API的一个人为实现:
// vendor.cpp
static VendorGlobalUserData g = 0;
void VendorSetUserData(VendorGlobalUserData p) { g = p; }
VendorGlobalUserData VendorGetUserData() { return g; }
需要reinterpret_cast的一种情况是与不透明数据类型进行接口时。这种情况经常发生在程序员无法控制的供应商api中。这是一个人为的例子,供应商提供了一个API来存储和检索任意的全局数据:
// vendor.hpp
typedef struct _Opaque * VendorGlobalUserData;
void VendorSetUserData(VendorGlobalUserData p);
VendorGlobalUserData VendorGetUserData();
要使用这个API,程序员必须将数据转换为VendorGlobalUserData,然后再转换回来。Static_cast不能工作,必须使用reinterpret_cast:
// main.cpp
#include "vendor.hpp"
#include <iostream>
using namespace std;
struct MyUserData {
MyUserData() : m(42) {}
int m;
};
int main() {
MyUserData u;
// store global data
VendorGlobalUserData d1;
// d1 = &u; // compile error
// d1 = static_cast<VendorGlobalUserData>(&u); // compile error
d1 = reinterpret_cast<VendorGlobalUserData>(&u); // ok
VendorSetUserData(d1);
// do other stuff...
// retrieve global data
VendorGlobalUserData d2 = VendorGetUserData();
MyUserData * p = 0;
// p = d2; // compile error
// p = static_cast<MyUserData *>(d2); // compile error
p = reinterpret_cast<MyUserData *>(d2); // ok
if (p) { cout << p->m << endl; }
return 0;
}
下面是示例API的一个人为实现:
// vendor.cpp
static VendorGlobalUserData g = 0;
void VendorSetUserData(VendorGlobalUserData p) { g = p; }
VendorGlobalUserData VendorGetUserData() { return g; }
首先你有一些特定类型的数据,比如这里的int:
int x = 0x7fffffff://==nan in binary representation
然后你想访问相同的变量作为其他类型,如float:
你可以在
float y = reinterpret_cast<float&>(x);
//this could only be used in cpp, looks like a function with template-parameters
or
float y = *(float*)&(x);
//this could be used in c and cpp
BRIEF:这意味着相同的内存被用作不同的类型。所以你可以像上面那样将浮点数的二进制表示形式转换为int类型。例如,0x80000000为-0(尾数和指数为空,但符号msb为1。这也适用于双打和长双打。
优化:我认为reinterpret_cast会在许多编译器中进行优化,而c-casting是由指针算术进行的(值必须复制到内存中,因为指针不能指向cpu-寄存器)。
注意:在这两种情况下,您都应该在强制转换之前将强制转换的值保存在变量中!这个宏可以帮助:
#define asvar(x) ({decltype(x) __tmp__ = (x); __tmp__; })
c++标准保证了以下内容:
指向void*和来自void*的Static_casting指针将保留地址。也就是说,下面的a、b、c都指向同一个地址:
int* a = new int();
void* b = static_cast<void*>(a);
int* c = static_cast<int*>(b);
Reinterpret_cast只保证如果将一个指针强制转换为不同的类型,然后将其重新转换为原始类型,则得到原始值。下面是:
int* a = new int();
void* b = reinterpret_cast<void*>(a);
int* c = reinterpret_cast<int*>(b);
A和c包含相同的值,但b的值未指定。(在实践中,它通常包含与a和c相同的地址,但标准中没有指定,而且在具有更复杂内存系统的机器上可能不是这样。)
对于void*和void*之间的强制转换,应该优先使用static_cast。