C++ reinterpret_cast？答案

【问题标题】：C++ reinterpret cast?C++ reinterpret_cast？
【发布时间】：2011-06-10 02:34:40
【问题描述】：

我想将 PointsList 类的一个对象转换为另一个对象 Points3DList（反之亦然），其中：

template <class T>
class PointsList
{
    protected:
            std::vector <Point <T> *> points;  //Only illustration, not possible with templaes
};

和

 template <class T>
class Points3DList
{
    protected:
            std::vector <Point3D<T> *> points;  //Only illustration, not possible with templaes
};

Point 和 Point3D 之间没有任何关系（继承或组合）...

template <class T>
class Point
{
    protected:

            T x;
            T y;

    public:
            Point( const T &x_, const T &y_ ) : x ( x_ ), y ( y_ ) {}
            inline T getX() const {return x;}
            inline T getY() const {return y;}
            inline void setX ( const T &x_ ) {x = x_;}
            inline void setY ( const T &y_ ) {y = y_;}
            ....
};

template <class T>
class Point3D
{
    protected:

            T x;
            T y;
            T z;
};

您对转化有何看法

Points3DList <T> *pl3D = new Points3DList <T> ();
...
PointsList <T> *pl = reinterpret_cast < PointList <T> * > ( pl3D );

其中 pl3D 表示指向 Points3DList 对象的指针。在这种情况下可以使用 reinterpret_cast 还是创建转换函数更好？这种情况下的数据模型是不能改变的……

【问题讨论】：

这是个糟糕的主意，不要这样做。但是，如果没有 Point 和 Point3D 的定义，很难证明你应该做什么。另外，为什么在向量中存储指向值的指针而不是值本身？
关于Point 和Point3D 类的信息还不够。如果我想转换它们，我需要能够设置它们包含的值。您所展示的只是四个只有受保护成员的类（我如何直接使用它们？）。
我假设Point 真的是Point2DCartesian。顺便说一句，您在类定义中定义的成员隐式为inline，您对那里的关键字的使用是多余的。
@GMan。这是一个错误，我纠正了它......
这仍然是一个错误，因为你有 Point 和一个假定的构造函数 Point2D;其中之一是不正确的。无论如何，我能再问一次你为什么这么多使用指针吗？

标签： c++ reinterpret-cast

【解决方案1】：

这里的行为将是完全未定义的。不要这样做！

【讨论】：

从技术上讲，它是实现定义的（除了一些简单的情况）。
@GMan：即使在非 POD 的情况下？（比如OP的包含向量的类？）
@Oli：嗯，演员是在指针上完成的，谁是“映射是实现定义的”。（§5.2.10/3）也就是说，我认为很明显实现定义的结果是“崩溃”。
问题出在 STL 的向量中。在不复制整个向量的情况下缺少转换。如果存储类型的大小具有相同的大小，则可以进行强制转换。这是因为指向结构的指针具有相同的大小。 std::vector *> 和 std::vector *> 的实现可能具有相同的实现，但这是定义的实现。所以做一个重新解释演员可能会奏效，但由于它是未定义的，你不应该这样做。
@lionbest：有什么方法可以在不创建新对象的情况下投射 PontsList Points3DList？

【解决方案2】：

您必须编写自己的强制转换函数（构造函数或友元函数）。

类似：

template <class T>
class PointsList
{
    PointsList(Points3DList& p3d) : x(p3d->x), y(p3d->y) {};
...

并使用：

PointsList <T> *pl = new PointList( pl3D );

【讨论】：

但是 reinterpret_cast 非常危险。在这种情况下，您需要一个包装器。
@Ian：不要指望这会很慢。今天的编译器非常聪明。目前我正在使用一个等效的代码，它几乎完成了 SVGreg 的建议（但不要使用指针！new is 很慢！）。现在出乎意料：编译器不进行复制！它完全优化了副本，剩下的只是可以直接操作的整数值。
@Ian：速度不是您最关心的问题，而是您最后关心的问题。您主要关心的是一个有效的、正确的、可维护的程序。请注意，速度不是一个因素。事实上，如果你做对了，速度就会自动到来。永远不要为速度而编码，为正确而编码。
@Ian：首先，Konrad 和 GMan 说过的话；其次，过早的优化是万恶之源（D. Knuth）——担心发现它确实很慢之后会很慢；第三，如果你发现它确实很慢，你应该编写自己的写时复制优化或类似的东西（这可能很棘手而且很危险）。
在两个类中对内部向量使用 boost 共享指针。这样就不需要复制向量了。

【解决方案3】：

PointsList <T> *pl = reinterpret_cast < PointList <T> * > ( pl3D );

这没有意义。大错特错。你只会从这样的演员中得到垃圾！

你甚至期望reinterpret_cast 解释Point 和Point3D 以使转换成功？

【讨论】：