Question

我想知道reinterpret_cast是如何在幕后工作的。我正在从一本书中学到它，但我只是不明白。例如。假设我有以下部分代码：

int a = 255;
char *pChar = reinterpret_cast<char*>(&a);

或

std::string str = "Hello";
char *pChar = reinterpret_cast<char*>(&str);

pChar在两个例子中指出了什么，为什么当我尝试打印其内容时我看不到任何东西，当然reinterpret_cast如何工作？

修改我知道reinterpret_cast使用起来非常危险，只想用它将字节直接写入内存块的二进制文件中。我不明白的是，当我有一个

int a = 255; (00 00 00 FF in memory)

我希望将变量a视为一系列字节，char *：

char *pChar = reinterpret_cast<char*>(&a);

pChar会指向变量a（00 00 00 FF）的各个字节吗？

所以，当我想写入pChar指向的二进制文件时：

a_file.write(reinterpret_cast<char*>(&a), sizeof(a));

它写出变量a的各个字节，对吗？

Answer 1

它在运行时没有做任何事情。 Cpp reference：

与static_cast不同，但与const_cast不同，是reinterpret_cast 表达式不会编译为任何CPU指令。这纯粹是一个编译器指令，指示编译器处理序列表达式的位（对象表示），就像它具有类型一样 NEW_TYPE。

你的转换都非常危险，因为第一个指针指向一个int，它可能在内存中表示为00 00 00 FF，因此不会打印任何东西，因为00 ==＆＃39; \ 0＆＃ 39;，这是字符串结尾的char。这假设您使用的是大端机器。如果这是一个用非零值填充所有字节的int，那么您将无限期地读取该位置的末尾。

第二个告诉编译器将string所在的位置视为char*，这不是实际字符串内容的起始地址，而是实现定义的结构，其中包含大小，容量和指针变量或小字符串optmization的字符串表示。由于大小和容量通常为64位宽，并且大小和容量可能都小于2 ^ 32，因此您可能会遇到零字节，因此不会打印任何内容。再一次，如果没有意外的零字节，你的读取将无限期地结束。

解决OP的编辑：

根据链接的cpp-reference网站的第5部分

任何指向T1类型对象的指针都可以转换为指向对象的指针另一种类型cv T2。这完全等同于static_cast（static_cast（expression））（这意味着如果T2＆＃39; s 对齐要求并不比T1的值更严格指针不会改变并返回结果指针的转换原始类型产生原始值）。无论如何，如果允许的话，结果指针只能被安全地解除引用类型别名规则（见下文）

如下所述：

指向动态类型为的对象的指针或引用   DynamicType是reinterpret_cast（或C样式转换）到指针或   引用不同类型AliasedType的对象，总是强制转换   成功，但结果指针或引用可能只用于   如果满足以下条件之一，则访问该对象：...

AliasedType是char，unsigned char或std :: byte：这允许   检查任何对象的对象表示作为数组   字节。 ...

，指针应指向a开始的地址。

Answer 2

pChar在两个例子中都指出了什么？

它们将指向存储这些变量的内存的第一个字符。

为什么当我尝试打印其内容时，我无法看到任何内容

你可能以错误的方式做到这一点。您不能将它们打印为以空字符结尾的字符串（例如，a的内部表示包含0，这将被视为终止零。）

您可以这样打印：

for (size_t i=0; i<sizeof(int); i++) {
    printf("%02x ", pChar[i]);
}
printf("\n");

这将以十六进制打印a的字符值。这样，您就会看到ff 00 00 00（假设您使用的是小端机器）。

您可以对std::string执行相同的操作。您将看到std::string的内存表示。

（您可以使用＆＃34;％c＆＃34;将内容打印为char。如果将stdout重定向到文件，您将在文件中看到变量的内部表示。

当然reinterpret_cast如何运作？

它只是重新解释它的参数，假装它有另一种类型。不涉及运行时成本（注意：这种解释非常简化）。

pChar是否指向变量a（00 00 00 FF）的各个字节？

是的，假设char是一个字节，而你是一个大端机器。

它写入变量a，右
的各个字节

是的，但可能你也可以在没有任何reinterpret_cast的情况下做同样的事情，这里不需要它（假设a_file.write的第一个参数是void *）

reinterpret_cast如何工作？

2 个答案: