c++中的类型转换（static_cast, dynamic_cast）有什么区别_C++四种类型转换方式详解

static_cast在编译时进行无运行时检查的类型转换，适用于基本类型转换和继承体系中的向上转型；dynamic_cast在运行时通过RTTI检查类型安全性，仅用于多态类型间的向下或跨转型，转换失败返回nullptr或抛出异常；二者主要区别在于检查时机、安全性、性能及适用类型；此外const_cast用于修改const/volatile属性，reinterpret_cast则进行低层位重解释，风险高应慎用。

在C++中，类型转换是将一种数据类型转换为另一种数据类型的操作。为了更安全、更明确地进行类型转换，C++引入了四种强制类型转换操作符：static_cast、dynamic_cast、const_cast 和 reinterpret_cast。本文重点讲解 static_cast 与 dynamic_cast 的区别，并对四种转换方式做全面解析。

static_cast：静态类型转换

static_cast 是在编译时进行的类型转换，适用于大多数“合理”的类型转换场景，但不进行运行时类型检查。

常见用途包括：

• 基本数据类型之间的转换，如 int 转 double，double 转 int（可能丢失精度）
• 指针或引用在继承层次结构中的向上转换（up-casting），即派生类指针转为基类指针
• 调用显式构造函数进行对象转换

示例：

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double d = 3.14;
int i = static_cast(d); // 基本类型转换
class Base {};
class Derived : public Base {};
Derived pd = new Derived;
Base pb = static_cast(pd); // 向上转型，安全

注意：static_cast 也可用于向下转型（down-cast），但不安全，因为没有运行时检查。如果转换错误，结果是未定义行为。

dynamic_cast：动态类型转换

dynamic_cast 主要用于继承体系中的安全向下转型或跨继承转换，它在运行时进行类型检查，依赖于 RTTI（Run-Time Type Information）。

特点：

• 只能用于多态类型（即包含虚函数的类）
• 转换成功返回指向目标类型的指针或引用，失败时指针返回 nullptr，引用抛出 std::bad_cast 异常
• 性能开销较大，因为需要运行时类型识别

示例：

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Base* pb = new Derived;
Derived* pd = dynamic_cast(pb);
if (pd) {
    // 转换成功，安全使用 pd
} else {
    // 转换失败，原对象不是 Derived 类型
}

与 static_cast 相比，dynamic_cast 更安全，适合不确定对象实际类型时使用。

两种转换的核心区别

以下是 static_cast 和 dynamic_cast 的主要区别：

• 检查时机：static_cast 在编译期完成；dynamic_cast 在运行期检查
• 安全性：static_cast 不检查向下转型是否合法，容易导致未定义行为；dynamic_cast 安全，转换失败可检测
• 性能：static_cast 快，无额外开销；dynamic_cast 慢，需 RTTI 支持
• 适用类型：dynamic_cast 要求类必须是多态的（有虚函数）；static_cast 无此限制

其他两种类型转换简介

const_cast：用于添加或移除 const、volatile 属性。

典型用途：将 const 指针转换为非 const 指针，以便修改数据（需确保原对象非常量）。

const int ci = 10;
int* modifiable = const_cast(&ci);
*modifiable = 20; // 危险！原对象是 const，修改导致未定义行为

reinterpret_cast：最危险的转换，进行低层的位模式重新解释。

例如将指针转为整数，或将一种类型指针转为另一种无关类型指针。

int* pi = new int(42);
uintptr_t addr = reinterpret_cast(pi); // 指针转整型地址

这种转换高度不可移植，应尽量避免。

基本上就这些。理解每种 cast 的用途和限制，能帮助写出更安全、清晰的 C++ 代码。不复杂但容易忽略细节。