[Basic C++] #30_캐스팅, const_cast, static_cast, dynamic_cast

 

[Basic C++] #30_캐스팅, const_cast, static_cast, dynamic_cast

 

C++ 개발에서 까다로운 문법 혹은 특별한 의미를 갖는 부분에 대해 알아보겠습니다.

"전문가를 위한 C"의 10 항목, "C++의 까다롭고 유별난 부분들"에 해당하는 내용입니다.

 

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Overview

 

1. 개념
2. const_cast
3. static_cast
4. dynamic_cast

 

#0. 개념

1. 캐스팅?

• C++에서 우리는 C와 동일하게 괄호를 이용한 캐스팅을 사용할 수 있습니다.
• 하지만, C++는 부가적으로 네 가지 새로운 방법을 제시합니다 - const_cast, static_cast, dynamic_cast, 그리고 reinterpret_cast. 이 네 가지 캐스팅 방법은 더 많은 타입 검사를 하며, 문법적으로 더 안전합니다.
• 이번 글에서 우리는 "const_cast", "static_cast", 그리고 "dynamic_cast"에 대해서 알아보겠습니다. 

 

#1. const_cast(상수성 제거)

1. const_cast?

extern void ThirdPartyLibraryMethod(char* str);

void f (const char* s)
{
    ThirdPartyLibraryMethod(const_cast<char*>str);	// const_cast를 통해 상수성 제거
}

 

Details

 

• const_cast는 상수 변수의 상수 성을 제거합니다.
• 쉽게 말해서 const 키워드를 통해 상수로 미리 설정해둔 변수를 추후에 일반 변수처럼 활용하기 위함입니다.
• 이때, 초기 목적을 유지하기 위해 변수 값의 변경을 주의해야 합니다.

 

#2. static_cast(타입 캐스팅)

1. static_cast?

int i = 3;
int j = 5;

double res = static_cast<double>(i) / j;	// int 변수를 double로  타입캐스팅

/************************************/

class Super
{ ... };

class Sub : public Super
: Super()
{ ... };

int main()
{
    Super* mySuper;
    
    Sub* mySub;
    mySub = new Sub();
    
    mySub = static_cast<Sub*> (mySuper);
    
    return;
}

 

Details

 

• static_cast는 가장 일반적인 타입 캐스팅으로 활용됩니다.
• 더불어, 클래스 계층 구조에서 하위 계층으로 다운 캐스팅하기 위해 static_cast가 사용됩니다. 물론 참조형에도 사용 가능하겠죠.
• 하지만, static_cast는 런타임 검사가 수행되지 않습니다.
• 계층 구조가 런타임에도 유효한지 검사하지 않기 때문에, 예상 밖의 오류가 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다.
• 하나 더! const 타입의 상수성 제거 혹은 포인터 타입을 일반 타입으로 캐스팅하는 등 비상식적인 캐스팅 또한 허용되지 않으므로 이 부분도 주의해야 합니다.

 

#3. dynamic_cast(런타입 타입 정보 검사)

1. dynamic_cast?

class Super
{ ... };

class Sub : public Super
{ ... };

int main()
{
    Super* mySuper;
    Sub* mySub = new Sub();
    
    mySuper = mySub;
    mySub = dynamic_cast<Sub*>(mySuper);	// dynamic_cast 사용
    
}

 

Details

 

• dynamic_cast는 클래스 계층에 대한 런타임 타입 정보 검사를 수행합니다.
• 이 검사를 통해, 해당 계층 변환이 적합한지 확인합니다.
• 이때, dynamic_cast를 사용하고자 하는 클래스 내부에 virtual 메서드가 꼭 필요합니다.
• 왜냐하면, 런타임 타입 정보가 저장되는 곳이 객체의 "vtable"이며, 클래스에 하나 이상의 가상 메서드가 필수적입니다.