一、与多态类型相关的转换 1、 polymorphic_cast与dynamic_cast dynamic_cast可以安全地将一个指向多态对象的指针向下转换为派生类指针。但是，当dynamic_cast转换失败时，返回的是NULL，也就是说，dynamic_cast的转换成功与否是在运行期确定，而不像其他C++内建cast那样在编译期确定。换言之，如果在进行dynamic_cast之后，不检测返回值，就等于埋下了一个定时炸弹。 而Boost的polymorphic_cast在dynamic_cast的基础上增加了对返回值的检测，如果转换失败，它就会抛出std::bad_cast。 2、 polymorphic_downcast与dynamic_cast 但是抛出异常会降低程序的效率，而且dynamic_cast更会查询一个type_info结构来确定正确的类型，所以不管是空间上的成本还是时间上的成本，都会大大增加。 polymorphic_downcast可以把成本降低到最低，甚至是编译期上。不过使用这个转换必须非常的小心。 //#define NDEBUG #include using namespace std; struct A{ virtual ~A(){} }; class B:public A{}; class C:public A{}; int main(){ A *pa=new C; B *pb=polymorphic_downcast(pa); } 注意上面没有定义NDEBUG(或编译器的调式模式)，这样才能在调试时，判断polymorphic_downcast是否成功。最后，当一切OK的时候，再将定义NDEBUG(或关闭编译器的调试模式)。这样在最终的软件中，polymorphic_downcast即保证了安全的转换，又保证了低运行成本。 3、 窥其内部 template inline Target polymorphic_cast(Source*x){ Target tmp = dynamic_cast(x); if ( tmp == 0 ) throw std::bad_cast(); return tmp; } polymorphic_cast本质上还是一个dynamic_cast。 现在来关心一下polymorphic_downcast template inline Target polymorphic_downcast(Source* x){ assert( dynamic_cast(x) == x ); return static_cast(x); } 可以看到polymorphic_downcast里用到了assert。当在调试模式下，assert将起到非常关键的作用。如果dynamic_cast转换成功，那么static_cast必然不会出现问题。当在调试模式下一切就绪后，关闭assert的功能，那么就可以保证最后在static_cast下也不会出现问题。这样就把运行成本降低了。 二、与数字相关的转换 1、numeric_cast与static_cast和隐式转换 先来看一个将double类型的整数转换为int类型的数static_cast的转换。 double d=10; int i=static_cast(d); //int i(d); 对于这个转换看不出任何的缺陷，不过唯一可以肯定的是double是8Bytes，而int只有4Bytes，这也说明了转换后的值极有可能不正确。例如尝试把d的值改为9999999999，你就会发现转换后i的值变得极为畸形。虽然这样的转换算得上是失败的转换，但是并不是所有从“大”类型到“小”类型的转换都是失败的转换，也不是所有从“小”类型到“大”类型的转换都是合格的转换。 Boost的numeric_cast可以帮我们解决这样的问题。例如对于上面的，当d为9999999999，那么转换必将失败，numeric_cast就抛出boost:: bad_numeric_cast这个异常对象。这样，就能保证转换后值的有效性。用法见下。 double d=10; int i; try{ i=boost::numeric_cast(d); } catch(boost::bad_numeric_cast&){ std::cout<<”The conversion failed”<::is_specialized的特化定义为true 3、 源类型必须能被static_cast转换为目标类型 2、窥其内部 numeric_cast是如何知道这样的数字转换失败的呢？numeric_cast合理的应用了std::numeric_limits<>，而std::numeric_limits<>就是内建数字类型的type_tratis。当然也可以将自己定义的数字抽象类型添加到std::numeric_limits<>的特化版本中，这样numeric_cast就可以作用于自定义的类型了。 template inline Target numeric_cast(Source arg){ typedef detail::fixed_numeric_limits arg_traits; typedef detail::fixed_numeric_limits result_traits; if ( (arg<0 && !result_traits::is_signed) //条件一 || (arg_traits::is_signed && arg < result_traits::min()) //条件二 || arg > result_traits::max()) ) //条件三 { throw bad_numeric_cast(); } return static_cast(arg); } // numeric_cast 条件一：如果源类型对象的当前值小于0，而且目标类型是无符号型(unsigned)的，那么转换失败。 条件二：如果源类型对象是有符号型的，而且它的当前值小于目标类型所容纳的最小值，那么转换失败。 条件三：如果源类型对象的当前值大于目标类型的最大值，那么转换失败。 如果这三个条件都不满足，那么就可以放心大胆的用static_cast转换这个数字类型。 三、与值和类型相关的类型转换 1、 lexical_cast 在程序开发中，往往需要将数字型对象的值转换为字符文本格式，或反之操作。我们在C/C++标准程序库中可以找到这样的函数来进行转换，例如atoi。但是他们都有个通病，使用复杂，缺少扩展性，更重要的是不够安全。 使用lexical_cast就可以把这样的操作简单化。 try{ int i= 100; string str= lexical_cast(i); cout<<"The string is:"<(str); } catch(bad_lexical_cast& exobj){ cout<<"No, you can't convert a \"error\" to a int"<>()操作 3、 源类型和目标类型必须都是可拷贝构造的 4、 目标类型必须拥有default constructor 2、 窥其内部 template Target lexical_cast(Source arg){ detail::lexical_stream interpreter; Target result; if(!(interpreter << arg && interpreter >> result)) throw_exception(bad_lexical_cast(typeid(Target), typeid(Source))); return result; } 其中lexical_stream<>对字符串流做了一系列的包装，主要提供了operator<<(Source)和operator>>(Target)操作，这两个操作的返回类型是bool，用于判断操作是否成功。 Target result;用于返回，这说明了目标类型必须拥有default constructor的原因。 interpreter<< arg和interpreter>>result就是将arg的值放入到字符串流，把字符串流里的值放入result。 如果操作失败，就抛出bad_lexical_cast对象。其中bad_lexical_cast对象里保存了源类型和目标类型的type_info对象的地址，这样就方便了对错误类型的查询。

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