C++ 中四种显式类型转换操作符：static_cast、reinterpret_cast、const_cast 和 dynamic_cast。static_cast 适用于编译期安全转换，如基本类型转换和继承向上转型；reinterpret_cast 用于位级别重解释，无安全检查且易导致未定义行为；const_cast 专门用于移除或添加 const/volatile 属性；dynamic_cast 用于多态类型的运行时安全向下转型。文章通过示例代码对比了它们的用途、安全性及适用场景，强调在满足需求时应优先使用安全的转换方式以避免未定义行为。
| cast 类型 | 用途 | 安全性 | 常用程度 | 学起来一句话总结 |
|---|---|---|---|---|
static_cast | 编译期安全转换 | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | 能编译过的正常类型转换基本用它 |
reinterpret_cast | 位级别重解释 |
| ⭐ |
| ⭐ |
| 允许你'把东西当成另一种东西看' |
const_cast | 去掉 / 添加 const | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | 唯一可以丢掉 const 的 cast |
dynamic_cast | 运行时检查 RTTI 的安全向下转型 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | 专为多态类型设计 |
double d = static_cast<double>(5); // OK
Parent* p = static_cast<Parent*>(child_ptr); // 向上转换安全
void* vp = &d;
double* dp = static_cast<double*>(vp); // OK，static_cast 可用于 void*
❌ 错误示例（会编译失败）
int* ip = static_cast<int*>(some_double_ptr); // 不允许，不安全
一句话总结：
能用
static_cast的地方，就不用别的 cast，它最'正统'。
int i = 0x11223344;
char* p = reinterpret_cast<char*>(&i); // 获取字节级别内容
long addr = reinterpret_cast<long>(p); // 指针 <-> 整数
❌ 错误风险
double* dp = reinterpret_cast<double*>(p);
double x = *dp; // 未定义行为！因为内存不是 double 布局
一句话总结：
reinterpret_cast是'霸王硬上弓'，能做任何转换，但你必须保证安全性。
void f(const int* p) {
int* q = const_cast<int*>(p);
*q = 10; // ⚠ 若 p 原本指向的是 const 对象，UB！
}
所以 const_cast 只有一个真正安全的用途：
当你知道对象原本不是 const，只是接口要求参数是 const 时。
比如 API：
void foo(const int* x) {
int* p = const_cast<int*>(x); // 只要你保证 x 指向的不是 const 对象
}
一句话总结：
const_cast专门用来处理'去 const'的场景，不做类型转换。
✔ 向下转型（Parent → Child）
Parent* p = new Child();
Child* c = dynamic_cast<Child*>(p); // OK
✔ 失败时会返回 nullptr（指针版本）
Parent* p = new Parent();
Child* c = dynamic_cast<Child*>(p); // c == nullptr，安全！
✔ 引用版本失败会抛异常
Parent p;
Child& c = dynamic_cast<Child&>(p); // throws std::bad_cast
一句话总结：
dynamic_cast是唯一'真正安全'的向下转型方式，用于多态。
例如：
int i = 42;
double d = static_cast<double>(i); // d == 42.0
这里：
再比如：
Derived* d;
Base* b = static_cast<Base*>(d);
这里：
static_cast 永远不会破坏对象布局，是安全的语义转换。
想象你拿一本书（内存）：
int x = 0x11223344;
char* p = reinterpret_cast<char*>(&x);
内存布局：
44 33 22 11 (在小端序机器上)
你只是 用 char 的方式读它的内容，而不是把 int 转成 char。
再看危险例子：
int* ip = new int(10);
double* dp = reinterpret_cast<double*>(ip);
double d = *dp; // ❌ 未定义行为
原因：
内存原样不动，只改变你访问它时使用的类型。
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