必须用 static_cast 而不是 C 风格转换的情况包括:向上转型(父类指针转子类)、数值类型间转换、枚举与整数互转;它编译期可验证、语义明确、不隐式触发 const_cast 或 reinterpret_cast,且易被工具识别。

什么时候必须用 static_cast 而不是 C 风格强制转换
当你要做编译期可验证的、有明确语义的类型转换时,static_cast 是唯一安全的选择。C 风格转换(如 (int)3.14)在 C++ 中会绕过类型系统检查,可能隐式触发 const_cast 或 reinterpret_cast,导致难以追踪的 bug。
- 向下转型(子类指针转父类)不需要
static_cast,直接赋值即可;但向上转型(父类指针转具体子类)必须显式用static_cast,且前提是已知类型安全 - 数值类型间转换(如
double→int)推荐用static_cast,编译器会保留截断语义,且比 C 风格更易被 grep 和静态分析工具识别 - 枚举与整数互转必须用
static_cast,C 风格在强类型枚举(enum class)上直接编译失败
static_cast 不能做什么:常见误用和编译错误
static_cast 不处理运行时类型信息,也不绕过访问控制或内存布局差异。一旦越界,编译器会直接报错,而不是静默失败。
- 不能把
void*转成任意对象指针(该用reinterpret_cast)——static_cast合法,但(p) static_cast非法(vp) - 不能移除
const(该用const_cast)——static_cast编译失败(const_ptr) - 不能在无继承关系的类指针间转换(该用
reinterpret_cast,但通常意味着设计问题) - 对多态类型做不安全的向上转型不会报错,但运行时行为未定义:比如把
Base*强转为无关的Derived2*,static_cast允许,但解引用即崩溃
数值转换中的陷阱:static_cast 不检查溢出
static_cast 只做位模式解释或截断,不做值域校验。比如把一个超出 int 表示范围的 long long 强转为 int,结果是实现定义的(通常是低 32 位),而非抛异常或断言。
-
static_cast在大多数平台得到负数,但编译器不会警告(10000000000LL) - 涉及符号扩展时要特别小心:
static_cast得到(0xFF) -1,不是255;而static_cast得到(-1) 255 - 浮点转整数一律向零截断,不四舍五入:
static_cast→(-3.9) -3,不是-4
替代方案对比:什么情况下该选别的 cast
选错 cast 类型是 C++ 类型转换 bug 的主因。记住一条经验:能不用 cast 就不用;必须用时,按这个优先级判断:
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- 移除
const/volatile→ 用const_cast,仅此用途 - 已知两个指针指向同一块内存、仅需重解释位模式(如 socket 地址结构体)→ 用
reinterpret_cast,并加注释说明内存布局契约 - 多态类型安全向下转型 → 用
dynamic_cast(带运行时检查),哪怕性能稍差 - 所有其他合法、非多态、非 const、非 reinterpret 场景 →
static_cast是默认且首选
真正容易被忽略的是:即使写了 static_cast,也不能代替逻辑校验。比如从用户输入解析整数后转 size_t,仍需先判断是否为负——static_cast 不拯救错误前提。








