C++ 中的类型转换：相关和不相关类型

Question

我在阅读 Bjarne Stroustrup 的《The C++ Programming Language》来学习 C++ 时遇到了以下段落：

static_cast 运算符在相关类型之间进行转换，例如在同一类层次结构中将一种指针类型转换为另一种，将整数类型转换为枚举，或将浮点类型转换为整数类型。 reinterpret_case 处理不相关类型之间的转换，例如整数到指针或指向不相关指针类型的指针。

对我来说，不清楚是什么决定了任何两个给定类型相关或不相关，并且提到的示例似乎并不详尽。

Stroustrup 说类型分为 1.算术类型 2.用户定义类型和 3.内置类型，从上面的例子中，他认为算术类型（int）与用户定义类型有关（枚举）。将浮点类型转换为 int 很明显，因为它们都是算术类型。

但是，他将两个根据他的定义应该都是内置类型的指针分类为不相关的。

那么我们所说的“两种类型是相关的（不相关的）”到底是什么意思呢？

Answer 1

在下面的示例中，类型 A 和 B 是相关的，而类型 A 和 C 以及 B 和 C 是不相关的：

class A
{
    ...
};

class B : public A
{
    ...
};

class C
{
    ...
};

总的来说，我认为类型 X 和 Y 是相关的当且仅当以下条件之一成立：

• X 继承自 Y
• Y 继承自 X
• X 有一个构造函数，它通过引用获取一个 Y 对象，意思是 X::X(Y& y)
• Y 有一个构造函数，它通过引用获取一个 X 对象，意思是 Y::Y(X& x)
• X 有一个转换为 Y 的运算符，意思是 X::operator Y()
• Y 有一个转换为 X 的运算符，意思是 Y::operator X()

Answer 2

如果两个类型通过继承属于同一类层次结构，则它们是相关的。

static_cast 运算符在相关类型之间进行转换，例如在同一类层次结构中将一种指针类型转换为另一种，将整数类型转换为枚举，或将浮点类型转换为整数类型。 reinterpret_case 处理不相关类型之间的转换，例如整数到指针或指针到不相关指针类型之间的转换。

该文本似乎有点被错误引用，因为它似乎暗示（整数类型和枚举类型）以及（浮点类型和整数类型）是相关的。 我认为文字的意思是这样的：

static_cast 运算符在指向相关类型的指针之间进行转换（向上转换和向下转换，无需运行时类型检查），将整数类型转换为枚举，...。

reinterpret_cast 运算符将任何指针类型转换为另一种类型，即使它们不相关，也可以将整数转换为指针或...。

参考：static_cast 和 reinterpret_cast 的措辞似乎在 cplusplus.com 上更清晰