c++中static_cast和dynamic_cast的区别_c++类型转换解析

static_cast在编译时进行类型转换，适用于基本类型转换、向上转型等已知安全场景，无运行时开销；dynamic_cast在运行时通过RTTI检查类型，用于安全的向下转型，转换失败返回nullptr或抛异常，但要求类具有虚函数。

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，适用于已知类型的转换

static_cast 在编译阶段执行类型转换，不进行运行时类型检查。它主要用于以下场景：

• 基本数据类型之间的转换，比如 int 转 double，或指针与 void* 之间转换
• 有明确继承关系的类指针或引用的向上转换（upcast），即派生类转基类
• 有自定义转换操作符或构造函数的类之间的转换

例如：

double d = static_cast<double>(5); // int 转 double
Base* b = static_cast<Base*>(derived_ptr); // 向上转型，安全

注意：static_cast 不检查向下转型（downcast）是否安全。如果强行将一个基类指针转为派生类指针，而实际对象并非该派生类，结果是未定义行为。

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dynamic_cast：运行时检查，用于安全的向下转型

dynamic_cast 主要用于类继承层次间的指针或引用转换，特别是在做向下转型时。它依赖于 RTTI（Run-Time Type Information）机制，在运行时检查转换是否合法。

• 用于将基类指针/引用安全地转为派生类指针/引用
• 转换失败时，指针返回 nullptr，引用抛出 std::bad_cast 异常
• 要求基类至少有一个虚函数（即多态类型），否则无法使用

例如：

Base* b = new Derived();
Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(b);
if (d) {
    // 转换成功，安全使用 d
}

如果 b 实际指向的是 Base 对象而不是 Derived，dynamic_cast 会返回 nullptr，避免非法访问。

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，尤其在不确定对象真实类型时
• 性能：static_cast 更快，没有运行时开销；dynamic_cast 因 RTTI 稍慢
• 使用条件：dynamic_cast 要求多态类型（虚函数），static_cast 无此限制

基本上就这些。选择哪个取决于你是否需要运行时安全检查。如果是明确的上转型或非多态转换，用 static_cast。如果是在继承体系中尝试下转型，优先考虑 dynamic_cast。不复杂但容易忽略细节。

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