[C++] C++ 스타일의 캐스트

기존의 c에서 캐스팅 방법은 (type)(표현식)으로 표현했다. 그러나 c++에서는 c++에서 제공하는 캐스트 연산자를 사용하고 c스타일의 캐스팅은 지양해야 한다.

그이유는 다음과 같다.

• c 스타일의 캐스팅은 타입 안정성을 보장하지 못한다 (버그를 발생시킬 가능성이 매우 높다.)
• c++스타일의 캐스팅을 하면 가독성이 좋아진다. (project에서 ***_cast만 검색하면 된다.)
• c++스타일의 캐스트 연산자는 보다더 세부적인 캐스팅을 지원한다. 즉, 상황에 적절하고 세부적인 캐스팅을 지원하는 연산자이다.(c스타일의 캐스팅은 모든 범위를 포함)

c++에서 제공하는 cast 연산자는 총 4개이다.

1. const_cast<T> 
2. dynamic_cast<T>
3. reinterpret_cast<T>
4. static_cast<T>

1. const_cast

const_cast는 상수성을 없애거나 만드는 용도로 사용된다. const를 제거(캐스팅)후 값을 변경한다음 출력해보면 1이 나온다. 즉 casting은 가능하지만 값 변경은 불가

ex) const 제거

void test(int * val){

    (*val) = 10;

}

int main(void){

    const int a = 1;

    test(const_cast<int *>(&a));

    cout<<a<<endl;

    

return 0;

}

[실행결과]

1

Program ended with exit code: 0

ex) const 생성

void test(const int * val){

    cout<<(*val)<<endl;

}

int main(void){

    int a = 1;

    test(const_cast<const int *>(&a));

   

    return 0;

}

2. dynamic_cast

dynamic_cast는 좀 독특한점이 상속(+다형성)관계에 있는 포인터들을 캐스팅해주는 연산자이다. 즉, 업캐스팅(자식->부모), 다운캐스팅(부모->자식), 크로스캐스팅(형제->형제)를 지원한다. 캐스팅의 실패시 NULL을 반환한다.

추가적으로 dynamic_cast는 runtime 시 포인터 값을 얻어오고 비용이 매우 높다.

ex) upcasting (사실 upcasting시엔 dynamic_cast연산자를 쓸필요 없이 대입하면 된다.)

class Base{

private:

    Temp t;

public:

    Base(){

    }

    ~Base(){

    }

    void show() const {

        cout<<"show Base"<<endl;

    }

};

class Derived : public Base{

public:

    Derived(){

    }

    void show() const {

        cout<<"show Derived"<<endl;

    }

};

int main(void){

    Derived * child = new Derived();

    Base * parent = new Base();

    

    parent = dynamic_cast<Base *>(child);

    parent->show();

   

    return 0;

}

ex) downcasting(반드시 다형성 관계를 가져야 한다. 실제 개발에서 이러한 다운캐스팅을 본적은 아직 없다.)

class Base{

private:

    Temp t;

public:

    Base(){

    }

    ~Base(){

    }

    virtual void show() const {

        cout<<"show Base"<<endl;

    }

};

class Derived : public Base{

public:

    Derived(){

    }

    virtual void show() const {

        cout<<"show Derived"<<endl;

    }

};

int main(void){

    Derived * child = new Derived();

    Base * parent = new Base();

    

    parent = dynamic_cast<Base *>(child);

    parent->show();

    

    return 0;

}

실행결과 show Derived

3. reinterpret_cast

reinterpret은 재해석하다라는 뜻이있다. 말그대로 서로다른 타입들을 캐스팅해주는 가장 c스타일의 캐스팅에 가까운 연산자이다. 하지만 const_cast의 역할은 하지 못한다.

보통 연관없는 포인터 타입끼리 변환할 때 사용되지만 안전하지는 않다.

아래의 예는 callback 함수에서 범용적으로 user의 data를 받을때 사용 된다.

ex)

static void callback_func(void * userData) {

    MyData * myData = reinterpret_cast<MyData *>(userData);

    myData->getReadOnly();

}

int main(void){

    MyData * myData = new MyData();

    

    regiseter_callback(callback_func(static_cast<void *>(myData)));

    

    return 0;

}

그러나 다음과 같은 캐스팅은 불가능하다.

int a = 10;

float f;

f = reinterpret_cast<float>(a); //Reinterpret_cast from 'int' to 'float' is not allowed

4. static_cast

static_cast는 캐스팅이 논리적으로 적법한 경우에만 사용 가능하다. 좀더 안정적인 캐스팅을 지원한다.

ex)

int main(void){

    int a = 10;

    float f;

    

    f = static_cast<float>(a);

    cout<<a<<endl;

    

    return 0;

}

논리적으로 적법하지 않은 다음과 같은 경우 컴파일 에러가 발생한다.

int main(void){

    int a = 10;

    double * d = static_cast<int>(a);

    cout<<d<<endl;

    return 0;

}