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C++ のキャスト¶

C++ では4種類のキャスト演算子が用意されています。

キャスト演算子	主な用途
static_cast	型変換を明示的に行う
dynamic_cast	基底クラス型のポインタを派生クラス型のポインタに変換する
const_cast	const修飾子を外す
reinterpret_cast	ポインタの型変換を行う

本節では基本的な使い方だけを説明します。詳しい説明はキャストの詳しい説明を参照してください。

static_cast¶

型変換を明示的に行うためのキャストです。

double dx = 3.14;
int x = static_cast<int>(dx);  // 3

列挙型と数値型の変換など暗黙的に変換されない型変換も行うことができます。

enum class Day {
    Sun,  // 0
    Mon,  // 1
    Tue,  // 2
    Wed,  // 3
    Thu,  // 4
    Fri,  // 5
    Sat   // 6
};

Day day1 = static_cast<Day>(1);         // Day::Mon
int day2 = static_cast<int>(Day::Tue);  // 2

型変換を明示的に行うことで、 explicit 指定された変換コンストラクタによる変換も行うことができます。

class Square {
 public:
    explicit Square(int size) : size_(size) {}

 private:
    int size_;
};

Square square = static_cast<Square>(10);

dynamic_cast¶

ダウンキャストをする際に、 dynamic_cast を使います。 dynamic_cast の詳細についてはダウンキャストを参照してください。

const_cast¶

const修飾子を外すことができるキャストです。

const std::string str("hoge");
std::string& x = const_cast<std::string&>(str);

「オブジェクトに変更を加えないようにする」ために const が付いているにも関わらず、 const_cast で「オブジェクトに変更を加えられるようにする」ことは望ましくないので、基本的には使いません。

reinterpret_cast¶

ポインタの型変換を行うキャストです。

class A {};
class B {};

A a;
B* b = reinterpret_cast<B*>(&a);

変換後の型から変換前の型に戻すことができる点は保証されていますが、変換したものが正しく機能するかは実装に依存するため、なるべく reinterpret_cast を使わないようなコードを書くことが望ましいです。

reinterpret_cast はバイナリデータの読み書き時に使われることがあります。入力ストリームの read() や出力ストリームの write() の第 1 引数のポインタの型が決まっているためです。

#include <fstream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4};

    // バイナリ + 出力モードでストリームを開く
    std::ofstream ofs("nums.bin", std::ios::binary | std::ios::out);
    if(!ofs) {
        return 1;
    }

    const auto size = sizeof(int) * nums.size();  // int のサイズ * 配列要素数

    // 配列の先頭から配列全体のサイズ分をファイルに書き込む
    // 先頭ポインタはキャストが必要
    ofs.write(reinterpret_cast<const char *>(nums.data()), size);

    return 0;
}