為什么我的指針的 static_cast 失敗了？

Question

為什么我的指針的 static_cast 失敗了？

int iDog = 456;
int *piDog = &iDog;
long *plDog = static_cast<long*>(piDog); // invalid type conversion

long lDog = static_cast<long>(iDog);    // ok

long* plDog = (long*)(piDog); // this is OK too... very weird!! (Dynamic cast... and we aren't allowed to use this one in our coding standards)

該參考表明應該沒問題： https://en.cppreference.com/w/cpp/language/static_cast

Visual Studio C++ 有問題嗎？

Answer 1

 long *plDog = static_cast<long*>(piDog); // invalid type conversion

為什么我的指針的 static_cast 失敗了？

因為它的格式不正確。 static_cast 的任何規則都不適用於您正在嘗試的演員表。 正如您在評論中提到的，這是一個無效的轉換。

指向一個 object 類型的指針可能不會被轉換為指向另一個 object 類型的指針的 static，除非它們是指向相關類的指針，或者在轉換到/從指針到 void 時。

該參考表明應該沒問題： https://en.cppreference.com/w/cpp/language/static_cast

該參考表明您嘗試的轉換不正確。

 long* plDog = (long*)(piDog); // this is OK too... very weird!!

這是一個格式良好的轉換。 這並不“奇怪”。

顯式轉換（也稱為“轉換表示法”或“C 樣式轉換”）允許進行許多轉換，而 static 轉換則不允許。 這是因為 static 類型轉換具有（至少是類似的）類型安全性，而顯式轉換本質上要求編譯器假裝類型系統不存在。

請注意，通過plDog間接訪問並訪問 object 將導致未定義的行為。 正如你所看到的，你得到了錯誤是一件好事。

我們不允許在我們的編碼標准中使用這個

這是一個很好的限制。 這將使您的團隊更難通過錯誤地繞過類型系統來編寫錯誤。

Visual Studio C++ 有問題嗎？

不，問題是程序格式不正確。 編譯器正確地通知您錯誤，並且不需要編譯程序。

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我建議你問問自己：你為什么想要，或者認為你需要做這樣的演員？

Answer 2

TL;DR：如果您的轉換有效，該語言將不會為指針提供類型安全保證，並且是引入 C++ 樣式轉換而不是堅持使用老式 C 轉換的動機的關鍵部分。

在 C/C++ 標准的語言中， long*和int*不是“指針兼容的”。 您不能將long*隱式轉換為int*或反之亦然，因此static_cast不能在一次強制轉換中完成。

其背后的原因是sizeof(long)並不總是等於所有平台的sizeof(int) 。 它們是不同的基本類型。 這通常適用於所有不同的 C/C++ 類型，即使它們具有相同的二進制布局。 如果在語言的語法中聲明要通過隱式轉換相關的類型，它們只是“指針兼容的”。

從void*轉換為指向 object 類型的任何指針時，您可以使用static_cast ，反之亦然。

因此，您可以通過兩種方式做到這一點：

• reinterpret_cast<long*>(piDog);

-或者-

• static_cast<long*>(static_cast<void*>(piDog));

從風格上講， reinterpret_cast的使用更加清晰。 在任何一種情況下，強制轉換的有效性都取決於架構，並假設sizeof(int) == sizeof(long)以及具有相同的 memory 布局。

IOW 這對於 Windows x86 和 x64 本機是安全的，但可能不適用於其他平台或 CPU。 這是 Windows x64 選擇使用LLP64數據 model 的原因之一，如本博文中所述。

請參閱 cppreference 了解static_cast和reinterpret_cast