static_cast在编译时进行类型转换,适用于已知类型关系的转换如基本类型转换和向上转型,无运行时开销但向下转型不安全;dynamic_cast在运行时检查,专用于多态类型的安全向下转型,失败返回nullptr或抛异常,更安全但性能较低。

在C++中,static_cast 和 dynamic_cast 是两种常用的类型转换操作符,它们用途不同,机制也不同。理解它们的区别对正确使用多态和类型安全至关重要。
static_cast:编译时转换,适用于已知类型关系
static_cast 在编译阶段进行类型转换,主要用于相关类型之间的显式转换,不进行运行时类型检查。
- 常用于基本数据类型之间的转换,比如 int 转 double,指针向上转型(父类指针指向子类对象)。
- 适用于有明确继承关系的指针或引用的向上转换(upcasting),这种转换是安全的。
- 也可以用于向下转换,但不检查目标类型是否合法,因此可能引发未定义行为。
示例:
double d = static_cast(5); // int 转 double Base* base = new Derived(); Base* b = static_cast (base); // 向上转型,实际不需要显式转换
dynamic_cast:运行时检查,专为多态类型设计
dynamic_cast 主要用于在继承层次结构中进行安全的向下转型(downcasting),它依赖运行时类型信息(RTTI)。
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- 只能用于含有虚函数的类(即多态类型),否则编译失败。
- 转换指针时,如果失败返回 nullptr;转换引用时,失败则抛出 std::bad_cast 异常。
- 提供了类型安全性,适合不确定对象具体类型时使用。
示例:
Base* base = getSomeObject(); // 可能返回 Base 或 Derived Derived* derived = dynamic_cast(base); if (derived) { // 转换成功,安全调用 Derived 特有方法 }
关键区别总结
- 检查时机:static_cast 是编译时转换,dynamic_cast 是运行时检查。
- 安全性:dynamic_cast 更安全,尤其在向下转型时能避免非法访问。
- 性能:static_cast 没有运行时开销,dynamic_cast 因 RTTI 稍慢。
- 使用条件:dynamic_cast 要求类必须是多态的(有虚函数),static_cast 无此限制。
基本上就这些。选择哪个 cast 取决于你是否需要运行时类型安全。如果确定类型关系,static_cast 更高效;如果处理多态对象且类型不确定,dynamic_cast 更可靠。









