1.C語言中的類型轉換

在C語言中，如果賦值運算符左右兩側類型不同，或者形參與實參類型不匹配，或者返回值類型與接收返回值類型不一致時，就需要發生類型轉化，C語言中總共有兩種形式的類型轉換：隱式類型轉換和顯式類型轉換。

1.隱式類型轉化：編譯器在編譯階段自動進行，能轉就轉，不能轉就編譯失敗

2.顯式類型轉化：需要用戶自己處理

void Test()
{int i = 1;// 隱式類型轉換double d = i;printf("%d, %.2f\n", i, d);int* p = &i;// 顯示的強制類型轉換int address = (int)p;printf("%x, %d\n", p, address);
}

缺陷：
轉換的可視性比較差，所有的轉換形式都是以一種相同形式書寫，難以跟蹤錯誤的轉換

2.為什么C++需要四種類型轉換

C風格的轉換格式很簡單，但是有不少缺點的:

1.隱式類型轉化有些情況下可能會出問題：比如數據精度丟失

2.顯式類型轉換將所有情況混合在一起，代碼不夠清晰

因此C++提出了自己的類型轉化風格，注意因為C++要兼容C語言，所以C++中還可以使用C語言的轉化風格。

3.C++強制類型轉換

標準C++為了加強類型轉換的可視性，引入了四種命名的強制類型轉換操作符：

1.static_cast

2.reinterpret_cast

3.const_cast

4.dynamic_cast

3.1 static_cast

static_cast用于非多態類型的轉換（靜態轉換)，編譯器隱式執行的任何類型轉換都可用static_cast，但它不能用于兩個不相關的類型進行轉換

int main()
{double d = 12.34;int a = static_cast<int> (d);cout << a << endl;return 0;
}

3.2 reinterpret_cast

reinterpret_cast操作符通常為操作數的位模式提供較低層次的重新解釋，reinterpret_cast 用于進行任意類型之間的轉換，包括無關類型之間的轉換。reinterpret_cast提供了一種底層的轉換方式，允許將一個指針或引用轉換為一個完全不相關的類型。它在類型之間的轉換上沒有限制，但是無法提供任何類型安全保證，使用時需要特別小心。

int main()
{double d = 12.34;int a = static_cast<int>(d);cout << a << endl;// 這里使用static_cast會報錯，應該使用reinterpret_cast//int *p = static_cast<int*>(a);int* p = reinterpret_cast<int*>(a);return 0;
}

3.3 const_cast

const_cast： 用于去除指針或引用的const屬性。const_cast可以修改指針或引用的底層const屬性，但是不能修改常量對象本身的值。它主要用于將const對象轉換為非const對象，以便可以修改其值。

int main()
{//在C++中，volatile是一個關鍵字，用于修飾變量，用來指示編譯器不要進行某些優化，以確//保對該變量的操作在程序執行期間的可見性和有序性。//通常情況下，編譯器會對變量進行各種優化，例如將變量保存在寄存器中以提高訪問//速度，重排代碼以優化執行流程等。然而，對于被volatile修飾的變量，編譯器會在編譯//和優化過程中對其保持謹慎，并生成對其操作的指令，以確保在程序執行期間的可見性和有序性。volatile const int a = 2;int* p = const_cast<int*>(&a);// &a的類型是 const int**p = 3;cout << a << endl;//如果不添加volatile則輸出2，因為編譯器的優化直接把a替換成了2return 0;
}

3.4 dynamic_cast

dynamic_cast用于將一個父類對象的指針/引用轉換為子類對象的指針或引用(動態轉換)

向上轉型:子類對象指針/引用->父類指針/引用(不需要轉換，賦值兼容規則)

向下轉型:父類對象指針/引用->子類指針/引用(用dynamic_cast轉型是安全的)

注意:

1.dynamic_cast只能用于父類含有虛函數的類

2.dynamic_cast會先檢查是否能轉換成功，能成功則轉換，不能則返回0

class A
{
public:virtual void f(){}
};class B : public A
{};void fun(A* pa, const string& s)
{cout <<"pa指向"<<s << endl;// dynamic_cast會先檢查是否能轉換成功，能成功則轉換，不能則返回B* pb1 = (B*)pa;// 不安全的，因為如果B有自己的成員，那么用指針可以訪問這些成員，但是這個訪問就強制越界了B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa); // 安全的cout << "[強制轉換]pb1:" << pb1 << endl;cout << "[dynamic_cast轉換]pb2:" << pb2 << endl << endl;
}int main()
{A a;B b;fun(&a, "指向父類對象");fun(&b, "指向子類對象");return 0;
}

注意：

強制類型轉換關閉或掛起了正常的類型檢查，每次使用強制類型轉換前，程序員應該仔細考慮是否還有其他不同的方法達到同一目的，如果非強制類型轉換不可，則應限制強制轉換值的作用域，以減少發生錯誤的機會。強烈建議:避免使用強制類型轉換

4.RTTI

RTTI：Run-time Type identification的簡稱，即：運行時類型識別。
C++通過以下方式來支持RTTI：
1. typeid運算符

typeid是C++的一個運算符，用于獲取表達式的類型信息。它的語法形式是typeid(expression)，其中expression可以是任何表達式、變量、類型或者類的對象。

typeid運算符返回一個type_info對象，該對象包含有關給定表達式的類型信息。type_info類提供了一些成員函數和操作符，可以用于比較類型信息、獲取類型的名稱等。

typeid運算符的主要用途包括：

1. 比較類型：可以使用typeid運算符比較兩個類型信息是否相同。如果兩個類型相同（或者是相同類型的派生類），則返回true；否則返回false。示例：

class Base { ... };
class Derived : public Base { ... };Base* base = new Derived();if (typeid(*base) == typeid(Derived)) {// base指向的對象的實際類型是Derived
}

1. 獲取類型名稱：可以使用type_info對象的name()成員函數獲取類型的名稱，返回一個以NULL結尾的字符串。示例：

class MyClass { ... };MyClass obj;
const std::type_info& type = typeid(obj);
std::cout << type.name() << std::endl; // 輸出類型的名稱

需要注意的是，typeid運算符只能用于在運行時獲取類型信息，而無法獲取模板參數的具體類型。此外，對于沒有多態性的類型或者不完整類型，typeid運算符可能無法正常工作。

另外，為了使用typeid運算符，需要包含頭文件<typeinfo>。

2. dynamic_cast運算符

3. decltype

decltype是C++11引入的一個關鍵字，用于獲取表達式的類型。

decltype的作用包括以下幾個方面：

1. 推斷表達式的類型：可以使用decltype關鍵字推斷表達式的類型，并將其作為變量的類型或函數返回類型。這在使用模板編程、泛型編程等場景下非常有用，可以根據表達式的結果類型來進行類型推斷。
2. 保留表達式的修飾符：decltype關鍵字會保留表達式的修飾符，包括const、&和&&等，確保推斷出來的類型與原表達式的類型是一致的。
3. 支持表達式推斷：decltype關鍵字支持對函數調用、類成員訪問和運算符等復雜表達式進行類型推斷。
4. 不進行實際計算：decltype關鍵字只進行編譯期的類型推斷，不會對表達式進行實際計算，避免了執行時的開銷。

示例：

int a = 10;
const int& b = a;
decltype(a) c = a; // 推斷c的類型為int
decltype(b) d = b; // 推斷d的類型為const int&
decltype(a + b) e = a + b; // 推斷e的類型為inttemplate<typename T, typename U>
auto add(T t, U u) -> decltype(t + u) { // 推斷函數返回值類型為t + u的類型return t + u;
}

需要注意的是，decltype關鍵字在推斷過程中只使用表達式的類型信息，不會執行任何表達式中的實際計算。此外，如果表達式為變量，而非標識符，則decltype將推斷出變量的引用類型。

5. 常見面試題

1. C++中的4中類型轉化分別是：_________、_________、_________、_________
2. 說說4中類型轉化的應用場景。