[C++] static_cast , dynamic_cast

오늘은 C++의 캐스트 연산자에 대해 알아보겠다.

01. static_cast

c언어의 형변환과 유사하다.

double d = 5.5;

int n = static_cast<int>(d);

C에서는 n = (int)d;

실수형에서 정수형으로 형변환을 하였다.

당연히 소수점 부분은 잘려버리게 된다.

하지만 컴파일러가 허용하는 범위이기 때문에 가능.

stirng str = "abcd";

int n = static_cast<int>(str);

string을 int로 바꾸고 있다. 

이 경우는 컴퍼일러가 허용하지 않는다.

그리고 static_cast는 포인터 형변환이 안된다.

int n = 10;

int *pi;

double *pd;

pi = &n;

pd = static_cast<double*>(&n);

이런 식으로의 포인터 형변환은 되지 않는다.

포인터 형변환이 의미가 있는 경우는

클래스 상속과 연관될 때이다.

class AAA{

public:

int na;

};

calss BBB : public AAA {

public:

int nb;

};

AAA a;

AAA *pa;

BBB b;

BBB *pb;

pa = static_cast<AAA*>(&b);       1번

pb = static_cast<BBB*>(&a);      2번

2번의 경우 Base 클래스 자료형의 값을

Drieved 클래스 자료형에 할당하고 있기 때문에

다운 캐스팅을 하는 경우이다. 1번은 2번과

반대의 경우인 업 캐스팅을 하는 경우이다.

업캐스팅의 경우에는 문제가 안되지만

다운캐스팅의 경우에는 문제가 생긴다.

1번의 경우 pa가 Drived 객체에 있는 멤버에

접근을 하지 못하지만 문제가 되진 않는다.

하지만 2번의 경우 즉 다운캐스팅이 된 경우를 보자.

Drived 클래스에는 Base에는 없는데 자신만 가지고 있는

멤버의 존재가 가능하다. 이 경우 원래 존재하지도 않는

값을 참조하게 될 수 있다는 문제가 발생한다.

pb -> nb; 같은 식으로 말이다.

02. dynamic_cast

위와 같은 문제 때문에 나타난 것이 바로 dynamic_cast이다.

상속 관계에 있는 클래스 포인터끼리의 형변환을 허용하되,

다운 캐스팅이 일어나면 null 값을 대신 리턴하여 위험을 알린다.

따라서 이 형변환을 사용할 때는 먼저 결과가 null이

아닌지 확인하는 것이 좋다. 또한 이 형변환을 사용하기 위해서는

클래스가 다형성을 가져야 한다. 가상함수가 있어야 한다는 말.

class AAA{

public:

virtual void print() { cout<<"부모 객체"<<endl }

};

class BBB : public AAA{

public:

virtual void print() { cout<<"자식 객체"<<endl }

};

AAA aaa;

AAA *pa;

BBB bbb;

BBB *pb;

1번

pa = dtnamic_cast<AAA*>(&aaa);

if(pa) pa->printf();

else cout<<"캐스팅 실패"<<endl;

2번

pa = dtnamic_cast<AAA*>(&bbb);

if(pa) pa->printf();

else cout<<"캐스팅 실패"<<endl;

3번

pb = dtnamic_cast<AAA*>(&aaa);

if(pa) pa->printf();

else cout<<"캐스팅 실패"<<endl;

4번

pb = dtnamic_cast<AAA*>(pa);

if(pa) pa->printf();

else cout<<"캐스팅 실패"<<endl;

1번의 경우 당연히 성공

2번의 경우도 당연히 성공 (다형성의 중요한 부분)

3번의 경우 다운캐스팅이기 때문에 실패한다.

4번의 경우 Base 형 포인터의 값을 가져왔으나

그게 사실 Drived 형 객체를 가리키기 때문에 성공.

따라서 위의 결과는

부모 객체

자식 객체

캐스팅 실패

자식 객체

위에서 살펴본 형변환의 이점은 가독성과 디버깅의 편리함이다.

dynamic_cast는 엉뚱한 다운캐스팅으로 인한 오류를

경우에 따라 훨씬 빨리 찾아내는게 가능해진다.