C++如何进行类型转换？（static_cast与dynamic_cast）

C++推荐用static_cast和dynamic_cast进行显式类型转换：static_cast用于编译期安全转换（如基本类型、向上转型、void*互转），dynamic_cast用于多态类型的运行时安全向下转型，需虚函数支持。

C++ 中类型转换分隐式和显式两种，显式转换推荐用 static_cast 和 dynamic_cast，它们语义清晰、类型安全，比 C 风格强制转换（如 (int)x）更可靠。

static_cast：编译期检查的“常规”转换

用于已知安全、有明确定义关系的类型间转换，编译器在编译时验证是否合法，不涉及运行时开销。

• 基本类型转换：如 double → int、int → float（注意精度丢失）
• 类层次中向上转型（派生类指针/引用 → 基类）：总是安全，无需虚函数
• 有转换构造函数或类型转换运算符的类间转换（如 std::string → const char* 不行，但自定义类可支持）
• void* 与具体指针类型互转（需确保原指针确实指向该类型对象）

⚠️ 注意：static_cast 不检查向下转型（基类 → 派生类）是否真正安全，错误使用会导致未定义行为。

dynamic_cast：运行时检查的“安全向下转型”

专为多态类型设计，仅适用于含至少一个虚函数的类（即“多态类型”），转换失败时返回 nullptr（指针）或抛出 std::bad_cast（引用）。

• 主要用途：基类指针/引用 → 派生类指针/引用（向下转型）
• 要求源对象实际类型必须是目标类型或其派生类，否则转换失败
• 只能用于指针或引用；不能用于内置类型或无虚函数的类
• 有运行时开销（需访问虚函数表和类型信息 RTTI）

示例：Base* b = new Derived; Derived* d = dynamic_cast(b); 成功；若 b 实际指向 Base 对象，则 d 为 nullptr。

别混淆：什么时候该用哪一个？

简单判断逻辑：

• 想把 int 变 double，或把 Derived* 变 Base* → 用 static_cast
• 不确定基类指针实际是不是某个派生类，想“试试看”再安全使用 → 用 dynamic_cast
• 需要把 void* 还原回原始类型（比如从容器取数据）→ 用 static_cast，但务必确保类型匹配
• 想把 Base* 强转成 Derived* 且不关心是否安全 → static_cast 可能编译通过但危险；应优先考虑 dynamic_cast + 判空

不推荐的替代方式

C 风格转换（(T)x）和 const_cast/reinterpret_cast 有特定用途，但日常开发中应避免滥用。尤其 reinterpret_cast 绕过类型系统，极易引发未定义行为；const_cast 仅用于移除 const 性质，且修改原 const 对象仍是未定义行为。