Зачем использовать static_cast<int>(x) вместо (int)x?

Я слышал, что static_cast Функция должна быть предпочтительнее C-стиля или простого преобразования в стиле функции. Это правда? Зачем?

9 ответов

Решение

Основная причина в том, что классические броски C не делают различий между тем, что мы называем static_cast<>(), reinterpret_cast<>(), const_cast<>(), а также dynamic_cast<>(), Эти четыре вещи совершенно разные.

static_cast<>() обычно безопасно. Существует допустимое преобразование в языке или соответствующий конструктор, который делает это возможным. Единственный случай, когда это немного рискованно, это когда вы переходите в унаследованный класс; вы должны удостовериться, что объект действительно является потомком, который, как вы заявляете, является внешним, по отношению к языку (например, флаг в объекте). dynamic_cast<>() является безопасным, пока проверяется результат (указатель) или учитывается возможное исключение (ссылка).

reinterpret_cast<>() (или const_cast<>()) с другой стороны всегда опасно. Вы говорите компилятору: "Поверь мне: я знаю, что это не похоже на foo (это выглядит так, как будто оно не изменчиво), но это так ".

Первая проблема заключается в том, что почти невозможно определить, какая из них будет происходить при приведении в стиле C, не глядя на большие и разбросанные фрагменты кода и не зная всех правил.

Давайте предположим это:

class CMyClass : public CMyBase {...};
class CMyOtherStuff {...} ;

CMyBase  *pSomething; // filled somewhere

Теперь эти два компилируются одинаково:

CMyClass *pMyObject;
pMyObject = static_cast<CMyClass*>(pSomething); // Safe; as long as we checked

pMyObject = (CMyClass*)(pSomething); // Same as static_cast<>
                                     // Safe; as long as we checked
                                     // but harder to read

Однако давайте посмотрим на этот почти идентичный код:

CMyOtherStuff *pOther;
pOther = static_cast<CMyOtherStuff*>(pSomething); // Compiler error: Can't convert

pOther = (CMyOtherStuff*)(pSomething);            // No compiler error.
                                                  // Same as reinterpret_cast<>
                                                  // and it's wrong!!!

Как видите, не существует простого способа различить две ситуации, не зная много обо всех участвующих классах.

Вторая проблема заключается в том, что броски в стиле C слишком сложны для поиска. В сложных выражениях может быть очень трудно увидеть броски в стиле C. Практически невозможно написать автоматизированный инструмент, который должен находить приведения в стиле C (например, инструмент поиска) без полноценного внешнего интерфейса компилятора C++. С другой стороны, легко искать "static_cast<" или "reinterpret_cast <".

pOther = reinterpret_cast<CMyOtherStuff*>(pSomething);
      // No compiler error.
      // but the presence of a reinterpret_cast<> is 
      // like a Siren with Red Flashing Lights in your code.
      // The mere typing of it should cause you to feel VERY uncomfortable.

Это означает, что не только броски в стиле C более опасны, но гораздо сложнее найти их все, чтобы убедиться, что они правильные.

Один прагматичный совет: вы можете легко найти ключевое слово static_cast в исходном коде, если планируете привести в порядок проект.

Короче говоря:

  1. static_cast<>() дает возможность проверки времени компиляции, а C-Style - нет.
  2. static_cast<>() может быть легко обнаружен в любом месте внутри исходного кода C++; напротив, бросок C_Style труднее обнаружить.
  3. Намерения передаются намного лучше, используя приведения C++.

Более объяснение:

Статическое приведение выполняет преобразования между совместимыми типами. Он похож на приведение в стиле C, но более ограничен. Например, приведение в стиле C позволит целочисленный указатель указывать на символ.

char c = 10;       // 1 byte
int *p = (int*)&c; // 4 bytes

Так как это приводит к 4-байтовому указателю, указывающему на 1 байт выделенной памяти, запись в этот указатель либо вызовет ошибку времени выполнения, либо перезапишет некоторую смежную память.

*p = 5; // run-time error: stack corruption

В отличие от преобразования типа C, статическое приведение позволит компилятору проверить совместимость типов данных указателя и указателя, что позволяет программисту уловить это неправильное назначение указателя во время компиляции.

int *q = static_cast<int*>(&c); // compile-time error

Читайте больше на:
В чем разница между static_cast<> и кастом в стиле C
а также
Обычное приведение против static_cast против dynamic_cast

Вопрос больше, чем просто использование static_cast или приведения в стиле C, потому что при использовании приведения в стиле C происходят разные вещи. Операторы приведения в C++ предназначены для того, чтобы сделать эти операции более явными.

На поверхности приведение к стилям static_cast и C выглядит одинаково, например, при приведении одного значения к другому:

int i;
double d = (double)i;                  //C-style cast
double d2 = static_cast<double>( i );  //C++ cast

Оба они приводят целочисленное значение к двойному. Однако при работе с указателями все усложняется. Некоторые примеры:

class A {};
class B : public A {};

A* a = new B;
B* b = (B*)a;                                  //(1) what is this supposed to do?

char* c = (char*)new int( 5 );                 //(2) that weird?
char* c1 = static_cast<char*>( new int( 5 ) ); //(3) compile time error

В этом примере (1), возможно, все в порядке, потому что объект, на который указывает A, действительно является экземпляром B. Но что, если вы не знаете в тот момент кода, на что в действительности указывает объект? (2) может быть совершенно законным (вы хотите посмотреть только один байт целого числа), но это также может быть ошибкой, и в этом случае ошибка будет хорошей, например (3). Операторы приведения в C++ предназначены для выявления этих проблем в коде, предоставляя, по возможности, ошибки времени компиляции или выполнения.

Итак, для строгого "приведения значений" вы можете использовать static_cast. Если вы хотите полиморфное приведение указателей во время выполнения, используйте dynamic_cast. Если вы действительно хотите забыть о типах, вы можете использовать reintrepret_cast. И чтобы просто выкинуть const из окна есть const_cast.

Они просто делают код более явным, чтобы вы знали, что вы делаете.

static_cast означает, что вы не можете случайно const_cast или же reinterpret_cast, Что хорошо.

  1. Позволяет легко найти приведения в вашем коде, используя grep или аналогичные инструменты.
  2. Делает ясным, какой тип приведения вы делаете, и привлекает помощь компилятора в его применении. Если вы хотите отбросить только константу, вы можете использовать const_cast, который не позволит вам делать другие типы преобразований.
  3. Приведения типов по своей природе отвратительны - вы, как программист, игнорируете то, как компилятор обычно будет обращаться с вашим кодом. Вы говорите компилятору: "Я знаю лучше, чем вы". В этом случае имеет смысл, что выполнение приведения должно быть умеренно болезненным, и что они должны выделяться в вашем коде, поскольку они являются вероятным источником проблем.

См. Эффективное введение C++

Речь идет о том, какую безопасность типов вы хотите навязать.

Когда ты пишешь (bar) foo (что эквивалентно reinterpret_cast<bar> foo если вы не указали оператор преобразования типов), вы говорите компилятору игнорировать безопасность типов и просто делайте, как было сказано.

Когда ты пишешь static_cast<bar> foo вы просите компилятор хотя бы проверить, имеет ли смысл преобразование типов и, для целочисленных типов, вставить некоторый код преобразования.


РЕДАКТИРОВАТЬ 2014-02-26

Я написал этот ответ более 5 лет назад, и я ошибся. (См. Комментарии.) Но он все еще получает голоса!

Броски в стиле C легко пропустить в блоке кода. Приведение в стиле C++ - не только лучшая практика; они предлагают гораздо большую степень гибкости.

reinterpret_cast позволяет интегрировать преобразования типа указателя, однако может быть небезопасным при неправильном использовании.

static_cast предлагает хорошее преобразование для числовых типов, например, от перечислений до целых чисел или от целых чисел до чисел с плавающей точкой или любых типов данных, которые вы уверены в типе. Он не выполняет никаких проверок во время выполнения.

dynamic_cast, с другой стороны, будет выполнять эти проверки, отмечая любые неоднозначные назначения или преобразования. Он работает только с указателями и ссылками и несет накладные расходы.

Есть несколько других, но это основные, с которыми вы столкнетесь.

static_cast, помимо манипулирования указателями на классы, также может использоваться для выполнения преобразований, явно определенных в классах, а также для выполнения стандартных преобразований между фундаментальными типами:

double d = 3.14159265;
int    i = static_cast<int>(d);
Другие вопросы по тегам