Question

我们知道reinterpret_cast可以将任何指针类型转换为任何其他指针类型。关于这个演员运算符我想问的问题是：

reinterpret_cast如何运作，允许reinterpret_cast工作的神奇之处（内部实现）是什么？
使用reinterpret_cast时如何确保安全？据我所知，它不能保证安全铸造，那么使用reinterpret_cast?
此运算符的实际用法是什么。我没有在我的专业编程经验中遇到过这种情况，其中我无法使用此运算符。除了通常的int * to char *之外的任何实际示例都将非常有帮助和赞赏。

关于铸造操作员的另一个问题：
投射操作符（static_cast，dynamic_cast，const_cast，reinterpret_cast）都称为Operators，即根据我的理解，所以它是正确的声明让那个casting operators cannot be overloaded unlike most other operators（我知道不是所有的操作员都可以超负荷而且我知道哪些不可能（除了QI要求，请不要惹恼我）只是我有这个怀疑，因为他们是运营商，标准对这些做了什么？

Answer 1

没有魔法。 reinterpret_cast通常只意味着（至少尝试）将您在此地址找到的内容视为我指定的类型。该标准对可能与之不同的内容进行了足够的定义，但它很少（如果有的话）确实存在。
在少数情况下，你可以从像歧视的联盟那样获得安全感。例如，如果您正在读取网络数据包，并且读取的内容足以看到您收到的是TCP数据包，那么您可以（公平地）安全地从reinterpret_cast到{{IPHdr进行TCPHdr 1}}（或者您碰巧使用的任何名称）。编译器不会（再次，通常）做很多事情 - 任何安全都取决于您实施和执行。
我使用了我在2）中描述的代码，处理不同类型的网络数据包。

对于你的最后一个问题：你可以为一个班级重载：

class XXX { 
public:
    operator YYY() { return whatever; }
};

这可以用于一般的转换 - 无论是通过static_cast，C样式转换，还是隐式转换。 C ++ 0x允许您添加explicit限定符，因此它不会用于隐式转换，但是仍然无法区分static_cast和C样式的转换。

Answer 2

reinterpret_cast通常会让你做一些非常糟糕的事情。在转换指针的情况下，它将允许从一种类型转换到另一种类型，绝对没有理由认为这应该起作用。这就像说“相信我，我真的想要这样做”。究竟是什么从一个系统到另一个系统是不可预测的。在你的系统上，它可能只是复制位模式，而在另一个模式上，它可以以某种（可能有用的）方式对它们进行转换。

e.g。

class Foo {
    int a;
};

class Bar {
    int a;
};

int main() {

  Foo a;

  // No inheritance relationship and not void* so must be reinterpret_cast 
  // if you really want to do it
  Bar *b = reinterpret_cast<Bar*>(&a);

  char buffer[sizeof(Bar)];

  Bar *c = reinterpret_cast<Bar*>(buffer); // alignment?

}

无论情况如何，都会很乐意让你这样做。有时，如果你正在对事物进行低级操作，那么这实际上可能就是你想做的事情。（想象一下缓冲区的char *转换为用户定义的类型）

潜在的陷阱是巨大的，即使在最简单的情况下，如缓冲区，对齐可能是一个问题。

在Linux上使用dlsym（），能够将void*转换为函数指针是很有用的，这在C ++中是未定义的行为。（某些系统可能使用单独的地址空间或不同大小的指针！）。这只能通过C ++中的reinterpret_cast来完成。

Answer 3

首先，目前还不清楚“非标准指针”是什么意思。我认为你的前提是有缺陷的。令人高兴的是，它似乎并没有影响到这些问题。

“它如何运作？”好吧，正如您可以从名称中猜测的那样，意图只是改变位模式的解释，可能适当地扩展或缩短。这是一种类型的变化，其中位模式保持不变但是解释和因此概念值被改变。并且它与保持概念值的类型变化形成对比（例如int转换为double），同时根据需要更改位模式以保持概念值。但是大多数reinterpret_cast的情况都有实现定义的效果，所以对于那些情况，你的编译器可以做任何想做的事情 - 不一定保留bitpattern - 只要它被记录下来。

“如何确保安全”这是关于了解编译器的功能，以及避免 reinterpret_cast。： - ）

“实际用途是什么”。主要是关于恢复在面向C的代码中丢失的类型信息，其中void*指针用于排序模拟多态。

干杯＆amp;第h。，

Answer 4

reinterpret_cast仅适用于指针。它的工作方式是它只留下指针的值并改变它的假定类型信息。它说，“我知道这些类型并不等同，但我希望你假装现在这是指向T2的指针。”当然，如果你使用T2指针并且它没有指向T2，这可能会导致任何数量的问题。
关于reinterpret_cast的保证非常少，这就是为什么要避免它。您实际上只允许从T1转换为T2然后再回到T1并且知道，在给定一些假设的情况下，最终结果将与您开始时的结果相同。
我能想到的唯一一个是将char *转换为unsigned char *。我知道底层表示在我的实现中是相同的，所以我知道演员是安全的。我不能使用静态转换，因为它是指向缓冲区的指针。实际上，你会发现现实世界中reinterpret_cast的合法使用很少。

是的，他们是运营商。 AFAIK你无法覆盖它们。

Answer 5

reinterpret_cast的一个“实际”用法。

我有一个班级，其成员不应被阅读。以下示例

class ClassWithHiddenVariables
{
private:
    int a;
    double m;
public:
    void SetVariables(int s, int d)
    {
        a = s;
        m = d;
    }
};

此类在应用程序的千位中使用而没有问题。

现在，由于某种原因，我希望在一个特定部分看到成员。但是，我不想触及现有的类。所以违反规则如下。

创建具有相同位模式和公共可见性的另一个类。这里原始类包含int和double。

class ExposeAnotherClass
{
public:
    int a_exposed;
    double m_exposed;
};

如果要查看ClassWithHiddenVariables对象的成员，请使用reinterpret_cast转换为ExposeAnotherClass。示例如下

ClassWithHiddenVariables obj;
obj.SetVariables(10, 20.02);    
ExposeAnotherClass *ptrExposedClass;
ptrExposedClass = reinterpret_cast<ExposeAnotherClass*>(&obj);  
cout<<ptrExposedClass->a_exposed<<"\n"<<ptrExposedClass->m_exposed;

我认为这种情况不会发生在现实世界中。但这只是对reinterpret_cast的一种解释，它将对象视为位模式。

Answer 6

reinterpret_cast告诉编译器“闭嘴，它是T *类型的变量”并且没有安全性，除非它实际上是T *类型的变量。在大多数实现中，没有做任何事情 - 变量中的相同值被传递到目标。

您的类可以将转换运算符设置为任何类型的T *，并且这些转换将在某些条件下隐式调用，或者您可以使用static_cast显式调用它们。

Answer 7

我在Windows编程中经常使用reinterpret_cast。消息处理使用需要转换为正确类型的WPARAM和LPARAM参数。

Answer 8

我们知道reinterpret_cast可以将任何非标准指针强制转换为另一个非标准指针。

几乎，但不完全是。例如，您无法使用reinterpret_cast将const int*转换为int*。为此，您需要const_cast。

reinterpret_cast是如何工作的，什么是魔法（内部的实施）允许 reinterpret_cast工作？

根本没有魔力。最终，所有数据都只是字节。 C ++类型系统只是一个抽象层，告诉编译器如何“解释”每个字节。 reinterpret_cast类似于普通的C-cast，因为它只是说“与类型系统一起地狱：将这些字节解释为X型而不是Y型！”

使用reinterpret_cast时如何确保安全？据我所知，它不保证安全铸造，所以使用时要采取什么预防措施的reinterpret_cast？

嗯，reinterpret_cast本来就很危险。除非你真的知道自己在做什么，否则不应该使用它。请尝试使用static_cast。如果使用static_cast，C ++类型系统将保护您不会做任何太危险的事情。

此运算符的实际用法是什么。我还没有在我的专业人士遇到过它编程经验，其中我没有使用这个可能无法解决 operator.Any实际例子从通常的int *到char *将是非常有帮助和赞赏。

它有很多用途，但通常这些用途有些“先进”。例如，如果要创建链接块的内存池，并在块本身上存储指向空闲块的指针，则需要reinterpret_cast从T*到{{1}的块。将块解释为指向下一个块的指针，而不是块本身。

Answer 9

reinterpret_cast非常相当于C风格的演员表。它不保证任何东西;它是让你做你需要的，希望你知道你在做什么。

如果您希望确保安全，请使用dynamic_cast，因为它就是这样做的。如果无法安全地完成强制转换，dynamic_cast将返回NULL或nullptr（C ++ 0x）。

使用诸如static_cast，dynamic_cast等“cast creat”进行强制转换不能重载。直接转换可以，例如：

class Degrees
{
public:
    operator double() { ... }
};

很少有人怀疑在C ++中使用运算符

9 个答案: