C++ 基础面试题, C++ 中四种类型转换的使用场景?

Step 1

Q:: C++ 中四种类型转换的使用场景是什么？

A:: C++ 中有四种类型转换运算符，分别是 static_cast, dynamic_cast, const_cast, 和 reinterpret_cast。

1. static_cast：用于在相关类型之间进行转换，比如基础类型之间的转换（int 转 float），派生类和基类之间的转换（在安全的情况下），以及 void* 和具体指针类型之间的转换。 2. dynamic_cast：用于在多态情况下，安全地将基类指针或引用转换为派生类指针或引用。如果转换失败，指针类型会返回 null，引用类型会抛出 bad_cast 异常。 3. const_cast：用于在类型中添加或移除 const 或 volatile 限定符，但不能用于改变对象的底层常量性。 4. reinterpret_cast：用于强制转换指针类型或将数据类型转换为不同但位表示相同的类型（如指针转整数）。使用时需谨慎，因为它可能导致未定义行为。

Step 2

Q:: C++ 中 const_cast 的使用场景是什么？

A:: const_cast 主要用于从一个常量指针或常量引用中移除 const 性质，以便可以修改指向的对象。然而，只有在确定对象本身不是 const 的情况下使用才安全。典型场景是处理那些函数不提供 const 版本的情况下传入 const 对象。需要注意的是，尝试通过 const_cast 修改原本是 const 的对象会导致未定义行为。

Step 3

Q:: 什么时候需要使用 dynamic_cast？

A:: dynamic_cast 主要用于在有继承关系的类之间进行类型转换，尤其是在需要安全地从基类指针或引用转换为派生类指针或引用时。如果类型转换失败，dynamic_cast 会返回 null 指针或抛出 bad_cast 异常，因此适用于需要类型安全和多态的场景。例如，处理树结构或图结构中的节点时，常常需要将基类指针转换为具体的派生类以调用派生类特有的方法。

Step 4

Q:: reinterpret_cast 的危险性是什么？

A:: reinterpret_cast 用于将一种指针类型强制转换为另一种不相关的指针类型或将指针转换为整数。这种转换不涉及任何类型检查，因此很容易导致未定义行为或崩溃。在实际开发中，reinterpret_cast 应该谨慎使用，通常仅用于底层系统编程或需要操作硬件资源的场景，比如转换原始字节数据到不同的结构体表示中。