[C++对象模型][10]类型转化
一 typeid与dynamic_cast
1）RTTI, Runtime Type Identification (RTTI) or Run-time type information (RTTI)，表示在运行时动态决定变量的类型，来调用正确的虚函数。 RTTI在VS2008中默认为关闭，可以通过修改编译选项Enable Run-Time Type Info 为 Yes，来启用RTTI，只有当启动RTTI时，用来RTTI功能的typeid和dynamic_cast才能正常工作。
2）type_info，用来描述类型信息。type_info存储了它所描述的类型的名字。RTTI就是使用type_info来实现的。type_info的定义如下：
Codeclass type_info {
public:
virtual ~type_info();
bool operator== (const type_info& rhs) const;
bool operator!= (const type_info& rhs) const;
bool before (const type_info& rhs) const;
const char* name() const;
private:
type_info (const type_info& rhs);
type_info& operator= (const type_info& rhs);
};
问题：RTTI怎么实现那？对象，type_info，虚函数怎么关联那？《深入C++对象模型》中说在虚函数表的开始存储了类型信息？经过高手指点确实是在虚函数表的前面还有一个指针来存储RTTICompleteObjectLocator，其中包含类型信息TypeDescriptor，类型继承信息RTTIClassHierarchyDescriptor，类继承信息里包含了基类的信息RTTIBaseClassArray。可以参考：http://www.cppblog.com/dawnbreak/archive/2009/03/12/76354.html。
3）typeid，在运行时获得对象的类型，typeid()返回的是const type_info&，而 type_info包含了对象真实类型的名字。typeid能被用来获取一个引用对象或指针指向的对象的运行时的真实类型。当然如果对象为null或编译时没有使用/GR的话，typeid的会抛出异常bad_typeid exception或__non_rtti_object。实例代码：
Codeclass Base
{
public:
virtual void f(){ }
};
class Derived : public Base
{
public:
void f2() {}
};
void main ()
{
Base *pB = new Derived();
const type_info& t = typeid(*pB);cout <<t.name() << endl;
delete pB;
Derived d;
Base& b = d;
cout << typeid(b).name() << endl;
}
运行结果：
4）dynamic_cast，用来运行时的类型转化，需要/GR来正确运行。
适用：
第一，用于所有的父子和兄弟间指针和引用的转化，有类型安全检查；
第二，对指针类型，如果不成功，返回NULL，对引用类型，如果不成功，则抛出异常；
第三，类型必须要有虚函数，且打开/GR编译选项，否则不能使用dynamic_cast。
实例代码：
Codeclass AA
{
public:
virtual void do_sth(){ std::cout<<"AA\n"; }
};
class BB
{
public:
virtual void do_sth(){ std::cout<<"BB\n"; }
};
class CC : public AA, public BB
{
public:
virtual void do_sth(){ std::cout<<"CC\n"; }
};
void DynamicCastTest()
{
AA *pA = new CC;
BB *pB = dynamic_cast<BB*>(pA);
if(pB != NULL)
cout << "cast successful!" << endl;
CC *pC = dynamic_cast<CC*>(pA);
if(pC != NULL)
cout << "cast successful!" << endl;
}
二 其他cast
1）隐式转化，不需要任何操作符，转化被自动执行，当一个值被赋值到它所兼容的类型时。
适用：
第一，内置基本类型的兼容转化；
第二， 子类指针，引用向父类的转化；
实例：
Codeclass A
{
public:
virtual ~A(){}
};
class B : public A
{
};
void ImplicitCast()
{
short a = 2000;
int b;
b = a;
double d = 10.05;
int i;
i = d;
int j = 75;
char c;
c = j;
A* pA = new B();
}
2）强制类型转化，即我们常说的C风格的类型转化，基本上可以用于所有的转化，但是没有意义的转化除外，但是父子类，兄弟间的转化没有类型检查可能导致运行是错误。
适用：
第一，基本类型转化；
第二，void*到其他指针的转化；
第三，去除const；
第五，函数指针的转化；
第六，父子类转化，但是多重继承和兄弟转化，可能有运行时错误，没有类型检查；
第七，任何两个类，但是没有实际意义，运行可能出错；
第八，不能用于没有意义的转化，严厉禁止，例如，你不能用static_cast象用C风格的类型转换一样把struct转换成int类型，或者把double类型转换成指针类型；
第九，在C++一般更推荐新加的static_cast，const_cast，dynamic_cast和reinterpret_cast转化方式；
实例：
Codeclass CDummy
{
public:
CDummy(float x, float y)
{
i = x;
j = y;
}
private:
float i,j;
};
class CAddition
{
public:
CAddition (int a, int b) { x=a; y=b; }
int result() { return x+y;}
private:
int x,y;
};
int Testing()
{
std::cout << "Testing" << std::endl;
return 10;
}
void ExplicitCast()
{
double r = (double)1 / 3;
int *pi = new int(10);
void *pV;
pV = pi;
int *pj = (int*)pV; // 或 int *pj = int*(pV);
const int* pa = new int(20);
int *pb;
pb = (int*)pa;
*pb = 30;
std::cout << *pa << std::endl;
typedef void (*Fun)();
Fun f = (Fun)Testing;
f();
// 多重继承或将兄弟间的转化可能会出错
// 虽然可以正确的编译，但是运行有问题，所以我们不做没有意义的转化
//CDummy d(10,30);
//CAddition * padd;
//padd = (CAddition*) &d;
//std::cout << padd->result();
// 不做没有意义的转化
//// error
//struct st{int i; double d;};
//st s;
//int x = (int)s; //c2440
//double y = 10.0;
//int *p = (int*)y; // c2440
}
3）static_cast在功能上基本上与C风格的类型转换一样强大，含义也一样。
它也有功能上限制：
第一，不能兄弟间转化，父子间转化没有类型安全检查，有可能会导致运行时错误，父子兄弟的动态转化应该适用dynamic_cast；
第二，不能去除const，适用专用的const_cast；
第三，不能用于两个没有继承关系的类，当然实际上这样的转化也是没有意义的；
第四，当然也不支持没有意义的转化，例如，你不能用static_cast象用C风格的类型转换一样把struct转换成int类型，或者把double类型转换成指针类型；
4）const_cast，用来修改类型的const或volatile属性。
适用：
第一，常量指针被转化成非常量指针，并且仍然指向原来的对象；
第二，常量引用被转换成非常量引用，并且仍然指向原来的对象；
第三，常量对象被转换成非常量对象；
实例：
Codevoid ConstCastTest()
{
const int* pa = new int(20);
int *pb;
pb = const_cast<int*>(pa);
*pb = 30;
std::cout << *pa << std::endl;
}
5）reinterpret_cast，此转型操作符的结果取决于编译器，用于修改操作数类型，非类型安全的转换符。
适用：
一般不推荐使用，但是一般用来对函数指针的转化。
实例：
Code// 不可以移植，不推荐使用
int ReinterpretTest()
{
struct dat { short a; short b;};
long value = 0x00100020;
dat * pd = reinterpret_cast<dat *> (&value);
std::cout << pd->a << std::endl; // 0x0020
std::cout << pd->b << std::endl; // 0x0010
return 0;
}
typedef void (*Fun)();
int Testing()
{
std::cout << "Testing" << std::endl;
return 10;
}
void ReinterpretTest2()
{
//Fun f = (Fun)Testing;
//f();
Fun f = reinterpret_cast<Fun>(Testing);
f();
}
三 总结
在C++一般更推荐新加的static_cast，const_cast，dynamic_cast和reinterpret_cast转化方式；
