1. 为什么需要智能指针？
下面我们先分析一下下面这段程序有没有什么内存方面的问题？提示一下：注意分析MergeSort函数中的问题
代码语言：javascript复制int div()
{
int a, b;
cin >> a >> b;
if (b == 0)
throw invalid_argument("除0错误");
return a / b;
}
void Func()
{
// 1、如果p1这里new 抛异常会如何？
// 2、如果p2这里new 抛异常会如何？
// 3、如果div调用这里又会抛异常会如何？
int* p1 = new int;
int* p2 = new int;
cout << div() << endl;
delete p1;
delete p2;
}
int main()
{
try
{
Func();
}
catch (exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
}
return 0;
}2. 内存泄漏
2.1 什么是内存泄漏，内存泄漏的危害
什么是内存泄漏：内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因而造成了内存的浪费
内存泄漏的危害：长期运行的程序出现内存泄漏，影响很大，如操作系统、后台服务等等，出现内存泄漏会导致响应越来越慢，最终卡死
代码语言：javascript复制void MemoryLeaks()
{
// 1.内存申请了忘记释放
int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
int* p2 = new int;
// 2.异常安全问题
int* p3 = new int[10];
Func(); // 这里Func函数抛异常导致 delete[] p3未执行，p3没被释放.
delete[] p3;
}2.2 内存泄漏分类（了解）
C/C 程序中一般我们关心两种方面的内存泄漏：
2.2.1 堆内存泄漏(Heap leak)
堆内存指的是程序执行中依据须要分配通过malloc / calloc / realloc / new等从堆中分配的一块内存，用完后必须通过调用相应的 free或者delete 删掉。假设程序的设计错误导致这部分内存没有被释放，那么以后这部分空间将无法再被使用，就会产生Heap Leak
2.2.2 系统资源泄漏
指程序使用系统分配的资源，比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放掉，导致系统资源的浪费，严重可导致系统效能减少，系统执行不稳定
2.3 如何检测内存泄漏（了解）
- 在linux下内存泄漏检测：Linux下几款C 程序中的内存泄露检查工具_c 内存泄露工具分析-CSDN博客
- 在windows下使用第三方工具：VS编程内存泄漏：VLD(Visual LeakDetector)内存泄露库_visual leak detector vs2020-CSDN博客
- 其他工具：https://www.cnblogs.com/liangxiaofeng/p/4318499.html
2.4 如何避免内存泄漏
- 工程前期良好的设计规范，养成良好的编码规范，申请的内存空间记着匹配的去释放。ps：这个理想状态。但是如果碰上异常时，就算注意释放了，还是可能会出问题。需要下一条智能指针来管理才有保证
- 采用RAII思想或者智能指针来管理资源
- 有些公司内部规范使用内部实现的私有内存管理库。这套库自带内存泄漏检测的功能选项
- 出问题了使用内存泄漏工具检测。ps：不过很多工具都不够靠谱，或者收费昂贵
总结一下:
内存泄漏非常常见，解决方案分为两种：1、事前预防型。如智能指针等。2、事后查错型。如泄漏检测工具
3. 智能指针的使用及原理
3.1 RAII
RAII（Resource Acquisition Is Initialization）是一种利用对象生命周期来控制程序资源（如内存、文件句柄、网络连接、互斥量等等）的简单技术
在对象构造时获取资源，接着控制对资源的访问使之在对象的生命周期内始终保持有效，最后在对象析构的时候释放资源。借此，我们实际上把管理一份资源的责任托管给了一个对象。这种做法有两大好处：
- 不需要显式地释放资源。
- 采用这种方式，对象所需的资源在其生命期内始终保持有效
// 使用RAII思想设计的SmartPtr类
template<class T>
class SmartPtr {
public:
SmartPtr(T* ptr = nullptr)
: _ptr(ptr)
{}
~SmartPtr()
{
if (_ptr)
delete _ptr;
}
private:
T* _ptr;
};
int div()
{
int a, b;
cin >> a >> b;
if (b == 0)
throw invalid_argument("除0错误");
return a / b;
}
void Func()
{
ShardPtr<int> sp1(new int);
ShardPtr<int> sp2(new int);
cout << div() << endl;
}
int main()
{
try {
Func();
}
catch (const exception& e)
{
cout << e.what() << endl;
}
return 0;
}3.2 智能指针的原理
上述的SmartPtr还不能将其称为智能指针，因为它还不具有指针的行为。指针可以解引用，也可以通过->去访问所指空间中的内容，因此：AutoPtr模板类中还得需要将* 、->重载下，才可让其像指针一样去使用
代码语言：javascript复制template<class T>
class SmartPtr {
public:
SmartPtr(T* ptr = nullptr)
: _ptr(ptr)
{}
~SmartPtr()
{
if (_ptr)
delete _ptr;
}
T& operator*() { return *_ptr; }
T* operator->() { return _ptr; }
private:
T* _ptr;
};
struct Date
{
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
SmartPtr<int> sp1(new int);
*sp1 = 10
cout << *sp1 << endl;
SmartPtr<int> sparray(new Date);
// 需要注意的是这里应该是sparray.operator->()->_year = 2018;
// 本来应该是sparray->->_year这里语法上为了可读性，省略了一个->
sparray->_year = 2018;
sparray->_month = 1;
sparray->_day = 1;
}总结一下智能指针的原理：
- RAII特性
- 重载operator*和opertaor->，具有像指针一样的行为
3.3 std::auto_ptr
https://cplusplus.com/reference/memory/auto_ptr/
C 98版本的库中就提供了auto_ptr的智能指针。下面演示的auto_ptr的使用及问题
auto_ptr的实现原理：管理权转移的思想，下面简化模拟实现了一份bit::auto_ptr来了解它的原理
代码语言：javascript复制// C 98 管理权转移 auto_ptr
namespace bit
{
template<class T>
class auto_ptr
{
public:
auto_ptr(T* ptr)
:_ptr(ptr)
{}
auto_ptr(auto_ptr<T>& sp)
:_ptr(sp._ptr)
{
// 管理权转移
sp._ptr = nullptr;
}
auto_ptr<T>& operator=(auto_ptr<T>& ap)
{
// 检测是否为自己给自己赋值
if (this != &ap)
{
// 释放当前对象中资源
if (_ptr)
delete _ptr;
// 转移ap中资源到当前对象中
_ptr = ap._ptr;
ap._ptr = NULL;
}
return *this;
}
~auto_ptr()
{
if (_ptr)
{
cout << "delete:" << _ptr << endl;
delete _ptr;
}
}
// 像指针一样使用
T& operator*()
{
return *_ptr;
}
T* operator->()
{
return _ptr;
}
private:
T* _ptr;
};
}
// 结论：auto_ptr是一个失败设计，很多公司明确要求不能使用auto_ptr
//int main()
//{
// std::auto_ptr<int> sp1(new int);
// std::auto_ptr<int> sp2(sp1); // 管理权转移
//
// // sp1悬空
// *sp2 = 10;
// cout << *sp2 << endl;
// cout << *sp1 << endl;
// return 0;
//}3.4 std::unique_ptr
C 11中开始提供更靠谱的unique_ptr
http://www.cplusplus.com/reference/memory/unique_ptr/
unique_ptr的实现原理：简单粗暴的防拷贝，下面简化模拟实现了一份UniquePtr来了解它的原理
代码语言：javascript复制// C 11库才更新智能指针实现
// C 11出来之前，boost搞除了更好用的scoped_ptr/shared_ptr/weak_ptr
// C 11将boost库中智能指针精华部分吸收了过来
// C 11->unique_ptr/shared_ptr/weak_ptr
// unique_ptr/scoped_ptr
// 原理：简单粗暴 -- 防拷贝
namespace bit
{
template<class T>
class unique_ptr
{
public:
unique_ptr(T* ptr)
:_ptr(ptr)
{}
~unique_ptr()
{
if (_ptr)
{
cout << "delete:" << _ptr << endl;
delete _ptr;
}
}
// 像指针一样使用
T& operator*()
{
return *_ptr;
}
T* operator->()
{
return _ptr;
}
unique_ptr(const unique_ptr<T>&sp) = delete;
unique_ptr<T>& operator=(const unique_ptr<T>&sp) = delete;
private:
T* _ptr;
};
}
//int main()
//{
// /*bit::unique_ptr<int> sp1(new int);
// bit::unique_ptr<int> sp2(sp1);*/
//
// std::unique_ptr<int> sp1(new int);
// //std::unique_ptr<int> sp2(sp1);
//
// return 0;
//}3.5 std::shared_ptr
C 11中开始提供更靠谱的并且支持拷贝的shared_ptr
https://cplusplus.com/reference/memory/shared_ptr/
shared_ptr的原理：是通过引用计数的方式来实现多个shared_ptr对象之间共享资源。例如：老师晚上在放学之前都会通知，让最后走的学生记得把门锁下
- shared_ptr在其内部，给每个资源都维护了着一份计数，用来记录该份资源被几个对象共享
- 在对象被销毁时(也就是析构函数调用)，就说明自己不使用该资源了，对象的引用计数减一
- 如果引用计数是0，就说明自己是最后一个使用该资源的对象，必须释放该资源
- 如果不是0，就说明除了自己还有其他对象在使用该份资源，不能释放该资源，否则其他对象就成野指针了
// 引用计数支持多个拷贝管理同一个资源，最后一个析构对象释放资源
namespace bit
{
template<class T>
class shared_ptr
{
public:
shared_ptr(T* ptr = nullptr)
:_ptr(ptr)
, _pRefCount(new int(1))
, _pmtx(new mutex)
{}
shared_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
:_ptr(sp._ptr)
, _pRefCount(sp._pRefCount)
, _pmtx(sp._pmtx)
{
AddRef();
}
void Release()
{
_pmtx->lock();
bool flag = false;
if (--(*_pRefCount) == 0 && _ptr)
{
cout << "delete:" << _ptr << endl;
delete _ptr;
delete _pRefCount;
flag = true;
}
_pmtx->unlock();
if (flag == true)
{
delete _pmtx;
}
}
void AddRef()
{
_pmtx->lock();
(*_pRefCount);
_pmtx->unlock();
}
shared_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
{
//if (this != &sp)
if (_ptr != sp._ptr)
{
Release();
_ptr = sp._ptr;
_pRefCount = sp._pRefCount;
_pmtx = sp._pmtx;
AddRef();
}
return *this;
}
int use_count()
{
return *_pRefCount;
}
~shared_ptr()
{
Release();
}
// 像指针一样使用
T& operator*()
{
return *_ptr;
}
T* operator->()
{
return _ptr;
}
T* get() const
{
return _ptr;
}
private:
T* _ptr;
int* _pRefCount;
mutex* _pmtx;
};
// 简化版本的weak_ptr实现
template<class T>
class weak_ptr
{
public:
weak_ptr()
:_ptr(nullptr)
{}
weak_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
:_ptr(sp.get())
{}
weak_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
{
_ptr = sp.get();
return *this;
}
T& operator*()
{
return *_ptr;
}
T* operator->()
{
return _ptr;
}
private:
T* _ptr;
};
}
// shared_ptr智能指针是线程安全的吗？
// 是的，引用计数的加减是加锁保护的。但是指向资源不是线程安全的
// 指向堆上资源的线程安全问题是访问的人处理的，智能指针不管，也管不了
// 引用计数的线程安全问题，是智能指针要处理的
//int main()
//{
// bit::shared_ptr<int> sp1(new int);
// bit::shared_ptr<int> sp2(sp1);
// bit::shared_ptr<int> sp3(sp1);
//
// bit::shared_ptr<int> sp4(new int);
// bit::shared_ptr<int> sp5(sp4);
//
// //sp1 = sp1;
// //sp1 = sp2;
//
// //sp1 = sp4;
// //sp2 = sp4;
// //sp3 = sp4;
//
// *sp1 = 2;
// *sp2 = 3;
//
// return 0;
//}3.5.1 std::shared_ptr的线程安全问题
通过下面的程序我们来测试shared_ptr的线程安全问题。需要注意的是shared_ptr的线程安全分为两方面：
- 智能指针对象中引用计数是多个智能指针对象共享的，两个线程中智能指针的引用计数同时 或--，这个操作不是原子的，引用计数原来是1， 了两次，可能还是2.这样引用计数就错乱了。会导致资源未释放或者程序崩溃的问题。所以只能指针中引用计数 、--是需要加锁的，也就是说引用计数的操作是线程安全的
- 智能指针管理的对象存放在堆上，两个线程中同时去访问，会导致线程安全问题
// 1.演示引用计数线程安全问题，就把AddRefCount和SubRefCount中的锁去掉
// 2.演示可能不出现线程安全问题，因为线程安全问题是偶现性问题，main函数的n改大一些概率就
// 变大了，就容易出现了。
// 3.下面代码我们使用SharedPtr演示，是为了方便演示引用计数的线程安全问题，将代码中的
// SharedPtr换成shared_ptr进行测试，可以验证库的shared_ptr，发现结论是一样的。
struct Date
{
int _year = 0;
int _month = 0;
int _day = 0;
};
void SharePtrFunc(bit::shared_ptr<Date>& sp, size_t n, mutex& mtx)
{
cout << sp.get() << endl;
for (size_t i = 0; i < n; i)
{
// 这里智能指针拷贝会 计数，智能指针析构会--计数，这里是线程安全的。
bit::shared_ptr<Date> copy(sp);
// 这里智能指针访问管理的资源，不是线程安全的。所以我们看看这些值两个线程 了2n
次，但是最终看到的结果，并一定是加了2n
{
unique_lock<mutex> lk(mtx);
copy->_year ;
copy->_month ;
copy->_day ;
}
}
}
int main()
{
bit::shared_ptr<Date> p(new Date);
cout << p.get() << endl;
const size_t n = 100000;
mutex mtx;
thread t1(SharePtrFunc, std::ref(p), n, std::ref(mtx));
thread t2(SharePtrFunc, std::ref(p), n, std::ref(mtx));
t1.join();
t2.join();
cout << p->_year << endl;
cout << p->_month << endl;
cout << p->_day << endl;
cout << p.use_count() << endl;
return 0;
}3.5.2 std::shared_ptr的循环引用
代码语言：javascript复制struct ListNode
{
int _data;
shared_ptr<ListNode> _prev;
shared_ptr<ListNode> _next;
~ListNode() { cout << "~ListNode()" << endl; }
};
int main()
{
shared_ptr<ListNode> node1(new ListNode);
shared_ptr<ListNode> node2(new ListNode);
cout << node1.use_count() << endl;
cout << node2.use_count() << endl;
node1->_next = node2;
node2->_prev = node1;
cout << node1.use_count() << endl;
cout << node2.use_count() << endl;
return 0;
}循环引用分析：
- node1和node2两个智能指针对象指向两个节点，引用计数变成1，我们不需要手动delete
- node1的_next指向node2，node2的_prev指向node1，引用计数变成2
- node1和node2析构，引用计数减到1，但是_next还指向下一个节点。但是_prev还指向上一个节点
- 也就是说_next析构了，node2就释放了
- 也就是说_prev析构了，node1就释放了
- 但是_next属于node的成员，node1释放了，_next才会析构，而node1由_prev管理，_prev属于node2成员，所以这就叫循环引用，谁也不会释放
// 解决方案：在引用计数的场景下，把节点中的_prev和_next改成weak_ptr就可以了
// 原理就是，node1->_next = node2;和node2->_prev = node1;时weak_ptr的_next和
// _prev不会增加node1和node2的引用计数。
struct ListNode
{
int _data;
weak_ptr<ListNode> _prev;
weak_ptr<ListNode> _next;
~ListNode() { cout << "~ListNode()" << endl; }
};
int main()
{
shared_ptr<ListNode> node1(new ListNode);
shared_ptr<ListNode> node2(new ListNode);
cout << node1.use_count() << endl;
cout << node2.use_count() << endl;
node1->_next = node2;
node2->_prev = node1;
cout << node1.use_count() << endl;
cout << node2.use_count() << endl;
return 0;
}如果不是new出来的对象如何通过智能指针管理呢？其实shared_ptr设计了一个删除器来解决这个问题
代码语言：javascript复制// 仿函数的删除器
template<class T>
struct FreeFunc {
void operator()(T* ptr)
{
cout << "free:" << ptr << endl;
free(ptr);
}
};
template<class T>
struct DeleteArrayFunc {
void operator()(T* ptr)
{
cout << "delete[]" << ptr << endl;
delete[] ptr;
}
};
int main()
{
FreeFunc<int> freeFunc;
std::shared_ptr<int> sp1((int*)malloc(4), freeFunc);
DeleteArrayFunc<int> deleteArrayFunc;
std::shared_ptr<int> sp2((int*)malloc(4), deleteArrayFunc);
std::shared_ptr<A> sp4(new A[10], [](A* p) {delete[] p; });
std::shared_ptr<FILE> sp5(fopen("test.txt", "w"), [](FILE* p)
{fclose(p); });
return 0;
}4. C 11和boost中智能指针的关系
- C 98 中产生了第一个智能指针auto_ptr
- C boost给出了更实用的scoped_ptr和shared_ptr和weak_ptr
- C TR1，引入了shared_ptr等。不过注意的是TR1并不是标准版
- C 11，引入了unique_ptr和shared_ptr和weak_ptr。需要注意的是unique_ptr对应boost的scoped_ptr。并且这些智能指针的实现原理是参考boost中的实现的
5. 特殊类设计
5.1 请设计一个类，不能被拷贝
拷贝只会放生在两个场景中：拷贝构造函数以及赋值运算符重载，因此想要让一个类禁止拷贝，只需让该类不能调用拷贝构造函数以及赋值运算符重载即可
5.1.1 C 98
将拷贝构造函数与赋值运算符重载只声明不定义，并且将其访问权限设置为私有即可
代码语言：javascript复制class CopyBan
{
// ...
private:
CopyBan(const CopyBan&);
CopyBan& operator=(const CopyBan&);
//...
};原因：
- 设置成私有：如果只声明没有设置成private，用户自己如果在类外定义了，就可以不能禁止拷贝了
- 只声明不定义：不定义是因为该函数根本不会调用，定义了其实也没有什么意义，不写反而还简单，而且如果定义了就不会防止成员函数内部拷贝了
5.1.2 C 11
C 11扩展delete的用法，delete除了释放new申请的资源外，如果在默认成员函数后跟上=delete，表示让编译器删除掉该默认成员函数
代码语言：javascript复制class CopyBan
{
// ...
CopyBan(const CopyBan&) = delete;
CopyBan& operator=(const CopyBan&) = delete;
//...
};5.2 请设计一个类，只能在堆上创建对象
实现方式：
- 将类的构造函数私有，拷贝构造声明成私有。防止别人调用拷贝在栈上生成对象
- 提供一个静态的成员函数，在该静态成员函数中完成堆对象的创建
class HeapOnly
{
public:
static HeapOnly* CreateObject()
{
return new HeapOnly;
}
private:
HeapOnly() {}
// C 98
// 1.只声明,不实现。因为实现可能会很麻烦，而你本身不需要
// 2.声明成私有
HeapOnly(const HeapOnly&)；
// or
// C 11
HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
};5.3 请设计一个类，只能在栈上创建对象
同上将构造函数私有化，然后设计静态方法创建对象返回即可
代码语言：javascript复制class StackOnly
{
public:
static StackOnly CreateObj()
{
return StackOnly();
}
// 禁掉operator new可以把下面用new 调用拷贝构造申请对象给禁掉
// StackOnly obj = StackOnly::CreateObj();
// StackOnly* ptr3 = new StackOnly(obj);
void* operator new(size_t size) = delete;
void operator delete(void* p) = delete;
private:
StackOnly()
:_a(0)
{}
private:
int _a;
};5.4 请设计一个类，不能被继承
5.4.1 C 98方式
代码语言：javascript复制// C 98中构造函数私有化，派生类中调不到基类的构造函数。则无法继承
class NonInherit
{
public:
static NonInherit GetInstance()
{
return NonInherit();
}
private:
NonInherit()
{}
};5.4.2 C 11方法
final关键字，final修饰类，表示该类不能被继承
代码语言：javascript复制class A final
{
// ....
};5.5 请设计一个类，只能创建一个对象(单例模式)
设计模式：
设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。为什么会产生设计模式这样的东西呢？就像人类历史发展会产生兵法。最开始部落之间打仗时都是人拼人的对砍。后来春秋战国时期，七国之间经常打仗，就发现打仗也是有套路的，后来孙子就总结出了《孙子兵法》。孙子兵法也是类似
使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样
单例模式：
一个类只能创建一个对象，即单例模式，该模式可以保证系统中该类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息，这种方式简化了在复杂环境下的配置管理
单例模式有两种实现模式
5.4.1 饿汉模式
就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象
代码语言：javascript复制// 饿汉模式
// 优点：简单
// 缺点：可能会导致进程启动慢，且如果有多个单例类对象实例启动顺序不确定。
class Singleton
{
public:
static Singleton* GetInstance()
{
return &m_instance;
}
private:
// 构造函数私有
Singleton() {};
// C 98 防拷贝
Singleton(Singleton const&);
Singleton& operator=(Singleton const&);
// or
// C 11
Singleton(Singleton const&) = delete;
Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;
static Singleton m_instance;
};
Singleton Singleton::m_instance; // 在程序入口之前就完成单例对象的初始化如果这个单例对象在多线程高并发环境下频繁使用，性能要求较高，那么显然使用饿汉模式来避免资源竞争，提高响应速度更好
5.4.2 懒汉模式
如果单例对象构造十分耗时或者占用很多资源，比如加载插件啊， 初始化网络连接啊，读取文件啊等等，而有可能该对象程序运行时不会用到，那么也要在程序一开始就进行初始化，就会导致程序启动时非常的缓慢。 所以这种情况使用懒汉模式（延迟加载）更好
代码语言：javascript复制// 懒汉
// 优点：第一次使用实例对象时，创建对象。进程启动无负载。多个单例实例启动顺序自由控制
// 缺点：复杂
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>
using namespace std;
class Singleton
{
public:
static Singleton* GetInstance() {
// 注意这里一定要使用Double-Check的方式加锁，才能保证效率和线程安全
if (nullptr == m_pInstance) {
m_mtx.lock();
if (nullptr == m_pInstance) {
m_pInstance = new Singleton();
}
m_mtx.unlock();
}
return m_pInstance;
}
// 实现一个内嵌垃圾回收类
class CGarbo {
public:
~CGarbo() {
if (Singleton::m_pInstance)
delete Singleton::m_pInstance;
}
};
// 定义一个静态成员变量，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数从而释放单例对象
static CGarbo Garbo;
private:
// 构造函数私有
Singleton() {};
// 防拷贝
Singleton(Singleton const&);
Singleton& operator=(Singleton const&);
static Singleton* m_pInstance; // 单例对象指针
static mutex m_mtx; //互斥锁
};
Singleton* Singleton::m_pInstance = nullptr;
Singleton::CGarbo Garbo;
mutex Singleton::m_mtx;
int main()
{
thread t1([] {cout << &Singleton::GetInstance() << endl; });
thread t2([] {cout << &Singleton::GetInstance() << endl; });
t1.join();
t2.join();
cout << &Singleton::GetInstance() << endl;
cout << &Singleton::GetInstance() << endl;
return 0;
}6. C语言中的类型转换
在C语言中，如果赋值运算符左右两侧类型不同，或者形参与实参类型不匹配，或者返回值类型与接收返回值类型不一致时，就需要发生类型转化，C语言中总共有两种形式的类型转换：隐式类型转换和显式类型转换
- 隐式类型转化：编译器在编译阶段自动进行，能转就转，不能转就编译失败
- 显式类型转化：需要用户自己处理
void Test()
{
int i = 1;
// 隐式类型转换
double d = i;
printf("%d, %.2fn", i, d);
int* p = &i;
// 显示的强制类型转换
int address = (int)p;
printf("%x, %dn", p, address);
}缺陷：
转换的可视性比较差，所有的转换形式都是以一种相同形式书写，难以跟踪错误的转换
6.1 为什么C 需要四种类型转换
C风格的转换格式很简单，但是有不少缺点的：
- 隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
- 显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰
因此C 提出了自己的类型转化风格，注意因为C 要兼容C语言，所以C 中还可以使用C语言的转化风格
6.2 C 强制类型转换
标准C 为了加强类型转换的可视性，引入了四种命名的强制类型转换操作符：
static_cast、reinterpret_cast、const_cast、dynamic_cast
6.2.1 static_cast
static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast，但它不能用于两个不相关的类型进行转换
代码语言：javascript复制int main()
{
double d = 12.34;
int a = static_cast<int>(d);
cout << a << endl;
return 0;
}6.2.2 reinterpret_cast
reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型
代码语言：javascript复制int main()
{
double d = 12.34;
int a = static_cast<int>(d);
cout << a << endl;
// 这里使用static_cast会报错，应该使用reinterpret_cast
//int *p = static_cast<int*>(a);
int* p = reinterpret_cast<int*>(a);
return 0;
}6.2.3 const_cast
const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值
代码语言：javascript复制void Test()
{
const int a = 2;
int* p = const_cast<int*>(&a);
*p = 3;
cout << a << endl;
}6.2.4 dynamic_cast
dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用(动态转换)
- 向上转型：子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换，赋值兼容规则)
- 向下转型：父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)
注意：
- dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
- dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回0
class A
{
public:
virtual void f() {}
};
class B : public A
{};
void fun(A* pa)
{
// dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回
B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
cout << "pb1:" << pb1 << endl;
cout << "pb2:" << pb2 << endl;
}
int main()
{
A a;
B b;
fun(&a);
fun(&b);
return 0;
}注意
强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查，每次使用强制类型转换前，程序员应该仔细考虑是否还有其他不同的方法达到同一目的，如果非强制类型转换不可，则应限制强制转换值的作用域，以减少发生错误的机会。强烈建议：避免使用强制类型转换
6.3 RTTI（了解）
RTTI：Run-time Type identification的简称，即：运行时类型识别。
C 通过以下方式来支持RTTI：
- typeid运算符
- dynamic_cast运算符
- decltype
