这一节我们来讲解 C++的强转类型和IO流

一，C语言的类型转换方式

对于C语言，有两种类型转化的方式：
1. 隐式类型转换

对于意义相近的类型，比如int,double都表示数据的大小，就可以隐式类型转换

2. 显式类型转换

也就是强制类型转换

void Test ()
{
	int i = 1;
	// 隐式类型转换
	double d = i;
	printf("%d, %.2f\n" , i, d);
	int* p = &i;
	// 显示的强制类型转换
	int address = (int) p;
	printf("%x, %d\n" , p, address);
}

C语言的转换格式很简单，但是有不少缺点的：

1. 隐式类型转化有些情况下可能会出问题：比如数据精度丢失
2. 显式类型转换将所有情况混合在一起，代码不够清晰

二，C++的四种强制类型转换方式

因此C++提出了自己的类型转化风格，因为C++要兼容C语言，所以C++中还可以使用C语言的转化风格。

C++有四种强转类型，我们下面逐一进行讲解：

2.1 static_cast

static_cast其实就是对应C语言的隐式类型转换。所以不能用于两个不相关的类型进行转换。static_cast用于非多态类型的转换（静态转换），编译器隐式执行的任何类型转换都可用static_cast

double d = 1.1;
int aa = static_cast<int>(d);
int* ptr = static_cast<int*>(d);//这个是不可以的，因为意义不相同

2.2 reinterpret_cast

reinterpret_cast相当于C语言的强制类型转换，reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释，用于将一种类型转换为另一种不同的类型

上面代码中的ptr是不能用static_cast转换的，所以就要用到reinterpret_cast

int* ptr = reinterpret_cast<int*>(a);

2.3 const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性，方便赋值

const int a = 2;
int* p = const_cast<int*>(&a);
*p = 3;

cout << a << " " << *p << endl;
cout << &a <<"    "<< p << endl;

这里打印出来后可以看到a和p的地址是一样的，但是值不一样

这里其实是编译器做了优化，a是const属性，所以编译器认为不会被修改，会把a直接放进寄存器中，当打印a时，直接用2去替换了a。所以显示为2。

这里就需要加上volatile破除编译器的优化，把a放入内存而不是寄存器中，打印时a的值是3

volatile const int a = 2;

2.4 dynamic_cast

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用(动态转换)

向上转型：子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换，赋值兼容规则)
向下转型：父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)

注意：
1. dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
2. dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回0

class A {
	virtual void fun(){}

	int a = 0;
};

class B : public A {
	int b = 1;
};

向上转型：把子类赋给父类
我们在前面讲过赋值兼容转移，所以这里不做过多解释。

int main() {
	B objb;
	A obja = objb;//赋值兼容转移
	A& ra = objb;//说明没有类型转换

	double d = 1.1;
	const int& a = d;//这里发生了类型转换，类型转换会产生临时变量，临时变量有常性，所以要加上const

	return 0;
}

向下转型：把父类赋给子类(父类对象不能转换为子类对象，但是父类的指针或者引用可以转换为子类的指针或者引用)

class A
{
public:
	virtual void f() {}

	int a = 0;
};

class B : public A
{
public:
	int b = 1;
};

void fun(A* pa)
{

	B* ptr = (B*)pa;//直接转是不安全的
	ptr->a++;
	ptr->b++;

	B* ptr = dynamic_cast<B*>(pa);
	if (ptr) {//如果转回子类时原本就是子类
		ptr->a++;
		ptr->b++;
	}
	else {//转回子类时原本是父类
		//..
	}


	// dynamic_cast会先检查是否能转换成功，能成功则转换，不能则返回
	/*B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
	B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
	cout << "pb1:" << pb1 << endl;
	cout << "pb2:" << pb2 << endl;*/
}

int main()
{
	A a;
	B b;
	fun(&a);
	fun(&b);
	return 0;
}

三，C语言的输入和输出

C语言中我们用到的最频繁的输入输出方式就是scanf ()与printf()。 scanf(): 从标准输入设备(键盘)读取数据，并将值存放在变量中。printf(): 将指定的文字/字符串输出到标准输出设备(屏幕)。注意宽度输出和精度输出控制。C语言借助了相应的缓冲区来进行输入与输出

对于输入输出缓冲区来说：
1.可以屏蔽掉低级I/O的实现，低级I/O的实现依赖操作系统本身内核的实现，所以如果能够屏蔽这部分的差异，可以很容易写出可移植的程序
2.可以使用这部分的内容实现“行”读取的行为，对于计算机而言是没有“行”这个概念，有了这部分，就可以定义“行”的概念，然后解析缓冲区的内容，返回一个“行”

四，C++的标准IO流

C++系统实现了一个庞大的类库，其中ios为基类，其他类都是直接或间接派生自ios类

C++标准库提供了4个全局流对象cin、cout、cerr、clog，使用cout进行标准输出，即数据从内存流向控制台(显示器)。使用cin进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中，同时C++标准库还提供了cerr用来进行标准错误的输出，以及clog进行日志的输出，从上图可以看出，cout、cerr、clog是ostream类的三个不同的对象，因此这三个对象现在基本没有区别，只是应用场景不同。

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这里还要注意：

1. cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中，当要提取时，是从缓冲区中拿。如果一次输入过多，会留在那儿慢慢用，如果输入错了，必须在回车之前修改，如果回车键按下就无法挽回了。只有把输入缓冲区中的数据取完后，才要求输入新的数据。
2. 输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致，否则出错。出错只是在流的状态字state中对应位置位（置1），程序继续。
3. 空格和回车都可以作为数据之间的分格符，所以多个数据可以在一行输入，也可以分行输入。但如果是字符型和字符串，则空格（ASCII码为32）无法用cin输入，字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。
4. cin和cout可以直接输入和输出内置类型数据，原因：标准库已经将所有内置类型的输入和输出全部重载了
5. 对于自定义类型，如果要支持cin和cout的标准输入输出，需要对<<和>>进行重载

五，C++文件IO流

C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件和文本文件。
采用文件流对象操作文件的一般步骤如下：

1. 定义一个文件流对象：
   ifstream ifile(只输入用)
   ofstream ofile(只输出用)
   fstream iofile(既输入又输出用)
2. 使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件，使得文件流对象和磁盘文件之间建立联系
3. 使用提取和插入运算符对文件进行读写操作，或使用成员函数进行读写
4. 关闭文件

struct ServerInfo
{
	char _address[32];
	int _port;
	Date _date;
};
struct ConfigManager
{
public:
	ConfigManager(const char* filename)
		:_filename(filename)
	{}
	
	void WriteBin(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename, ios_base::out | ios_base::binary);
		ofs.write((const char*)&info, sizeof(info));
	}
	void ReadBin(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename, ios_base::in | ios_base::binary);
		ifs.read((char*)&info, sizeof(info));
	}

	void WriteText(const ServerInfo& info)
	{
		ofstream ofs(_filename);
		ofs << info._address << " " << info._port<< " "<<info._date;
	}
	void ReadText(ServerInfo& info)
	{
		ifstream ifs(_filename);
		ifs >> info._address >> info._port>>info._date;
	}
private:
	string _filename; // 配置文件
};
int main()
{
	ServerInfo winfo = { "192.0.0.1", 80, { 2022, 4, 10 } };
	// 二进制读写
	ConfigManager cf_bin("test.bin");
	cf_bin.WriteBin(winfo);
	ServerInfo rbinfo;
	cf_bin.ReadBin(rbinfo);
	cout << rbinfo._address << " " << rbinfo._port <<" "
	<<rbinfo._date << endl;
	// 文本读写
	ConfigManager cf_text("test.text");
	cf_text.WriteText(winfo);
	ServerInfo rtinfo;
	cf_text.ReadText(rtinfo);
	cout << rtinfo._address << " " << rtinfo._port << " " <<
	rtinfo._date << endl;
	return 0;
}

总结

到这里我们C++的知识就要这里基本结束了，后面我还会带来更多的其他内容，请大家继续关注哦