为什么只有static_cast能够返回请求类型的新对象？

Question

在static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast和const_cast中，只有static_cast能够返回所需类型的对象，而另一种类型只能返回表示的指针或引用。为什么会这样？

例子：

int y = 3;
double z = reinterpret_cast<double> (y);//error
double z = reinterpret_cast<double&> (y);//ok
double z = static_cast<double> (y);//but this is ok!!!

const int y = 3;
int z = const_cast<int> (y);//error
int z = const_cast<int&> (y);//ok

对于dynamic_cast：

using namespace std;

class Gun
{
public:
    virtual void shoot(){
        cout << "BANG!\n";
    }
};

class MachineGun : public Gun{
public:
    void shoot() override{
        cout <<"3X-BANG\n";
    }
};

int main()
{
    Gun gun;
    MachineGun tt;
    Gun* gunp = &gun;
    Gun* gunp1 = &tt;

    Gun* newGun = dynamic_cast<Gun*>(gunp1);//ok
    Gun newGun1 = dynamic_cast<Gun>(tt);//error
}

Answer 1

也许一个简短(容易记住)的答案是< code>static_cast可以接受没有引用(和指针)的类型，因为它是唯一可以调用目标类型的构造函数的类型转换。

如果我错了，请纠正我。

Answer 2

我试图根据例子来解释，作为对其他解释演员性质的答案的补充。

int y = 3;
double z = reinterpret_cast<double> (y);//error

这不是 11 个允许的具有reinterpret_cast的演员之一。此外，std：：bit_cast不能在大多数平台上投射它，因为int通常没有足够的位进行双倍。所以不确定你想要实现什么。

double z = reinterpret_cast<double&> (y);//ok

这存在于有效的< code>reinterpret_cast列表中，但可能会导致未定义的行为，原因与< code>std::bit_cast拒绝的原因相同。在典型的实现中，您的< code>z大于< code>y，因此占用了< code>y的存储位置之外的位。在这种情况下，最好使用< code>std::bit_cast，它不会编译未定义的行为，但会拒绝编译。

double z = static_cast<double> (y);//but this is ok!!!

但这是完全正确的。它实际上与

double z = y;

编译器甚至不会对后者发出警告。然而，当< code>y的取值范围不完全符合< code>z时，则不清楚这是否是有意的。在这种情况下，最好用前者来表明意图。

const int y = 3;
int z = const_cast<int> (y);//error

很好。荒谬const_cast编译！或者您尝试实现的效果与可读性更强的效果有何不同

int z = y;

我会写那个。请描述一下你会写前一个的情况。

int z = const_cast<int&> (y);//ok

工程，但同样是不必要的，像以前一样令人困惑。我只会在这种情况下使用< code>const_cast:

int x;
const int& y = x;
int& z = const_cast<int&> (y);
z = 42;

在这里，我知道通过引用const y来引用的东西最初确实不是常量，因此将其修改为42并不是未定义的行为。

关于< code>dynamic_cast，您的示例完全不理解它想要做的事情:

Gun newGun1 = dynamic_cast<Gun>(tt);//error

它可能会尝试做这样的事情：

Gun newGun1 = tt;

这是编译的。然而，结果是newGun1初始化了机枪tt的枪基子对象，这通常是编程错误。然而，你试图用石膏实现的目标仍然是完全黑暗的。

Answer 3

只有static_cast才能返回所需类型的对象

这是不正确的。当强制转换目标是对象类型时，所有强制转换都返回一个对象。

上面写着：

• constcast目标只能是引用、对象指针或成员指针。这是因为其他类型不是其“内部”类型的cv限定符可以修改的复合类型
• dynamic_cast目标只能是对象的引用或指针。没有间接就不能有多态性。引用和指针是C中存在的间接形式