📒 C++ - cast

📌 static_cast

- 논리에 맞는 명시적 형변환을 수행한다.

- 컴파일 시점에 체크하기 때문에 안전하다.

 

📌 dynamic_cast

- 같은 상속 계층에 속한 타입끼리 캐스팅할 때 사용한다.

- 런타임 시점에 체크한다.

- 캐스팅이 적합하지 않으면 nullptr을 반환한다.

 

📌 const_cast

- const 속성을 컨트롤할 때 사용한다.

- 사용할 상황을 만드는 것을 피하고, 사용을 지양해야 한다.

- 그러나 아래의 예제 같은 경우에는 예외적으로 안전하게 사용될 수 있는 경우를 보여준다.

// C++
#pragma warning(disable: 4996)
#include <cstring>
#include <iostream>

using namespace std;

class String
{
private:
	char* _chars;
	
public:
	String(const char* chars)
		: _chars(new char[strlen(chars) + 1])
	{
		strcpy(_chars, chars);
	}

	char& operator[](int index)
	{
		return _chars[index];
	}

	const char& operator[](int index) const
	{
		return _chars[index];
	}
};

int main()
{
	String s0("abc");
	cout << s0[0] << endl;
    s0[0] = 'b';

	const String& s1 = s0;
	cout << s1[0] << endl;
}

- 위를 보면 operator[] 함수가 두 번 정의되어 있어야 하는 상황이다.

- 매번 const 여부에 따라 항상 중복 코드를 만들어야 하는 이슈가 생긴다.

- 위처럼 코드가 짧으면 괜찮을 수 있지만, 만약 코드가 매우 길다면 번거로운 일이 아닐 수 없다.

- 이것을 const_cast를 사용하면 해결할 수 있다.

 

// C++
// const_cast
#pragma warning(disable: 4996)
#include <cstring>
#include <iostream>

using namespace std;

class String
{
private:
	char* _chars;
	
public:
	String(const char* chars)
		: _chars(new char[strlen(chars) + 1])
	{
		strcpy(_chars, chars);
	}

	char& operator[](int index)
	{
		const String& s = *this;
		const char& c = s[index];
		return const_cast<char&>(c);
	}

	const char& operator[](int index) const
	{
		return _chars[index];
	}
};

int main()
{
	String s0("abc");
	cout << s0[0] << endl;
    s0[0] = 'b';

	const String& s1 = s0;
	cout << s1[0] << endl;
}

- char& operator[](int index)를 보면 *this를 상수화한 후, const_cast<char&>로 캐스팅하여 리턴하였다.

- 위 코드가 안전한 이유는 애초에 *this는 상수가 아니었고, *this를 가리키는 레퍼런스에만 상수화하였기 때문에 안전하다.

- 웬만하면 사용할 일을 만들지 않는 것이 좋다.

 

📌 reinterpret_cast

- 지정한 자료형으로 비트를 재해석한다.

- undefined behavior을 많이 유발하기 때문에 사용할 때 주의해야 한다.

- 이식성을 떨어트리는 주요 원인이다.

// C++
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	int i = 1; // 비트 : 0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001
	float* a = reinterpret_cast<float*>(&i); // 위 비트를 float 형식으로 재해석하겠다.

	cout << *a << endl;
	cout << FLT_TRUE_MIN << endl; // float이 표현할 수 있는 최솟값.

	float b = i; // float으로 형변환 되어 b에 1이 복사.
	cout << b << endl;
}

Output:
1.4013e-45
1.4013e-45
1