铸造真的有什么作用吗？

Question

考虑以下片段：

char x[100];
double *p = &x;

正如预期的那样，这会产生以下警告：

f.c:3:15: warning: initialization of ‘double *’ from incompatible pointer type ‘char (*)[100]’ 
[-Wincompatible-pointer-types]
    3 |   double *p = &x;
      |               ^

这很容易解决，只需更改为

double *p = (double*)&x;

我的问题是，演员阵容真的有什么作用吗？如果没有演员表，代码会无效吗？或者这只是一种让编译器安静的方法？什么时候需要铸造？

我知道你可以对这样的片段产生一些影响：

int x = 666;
int y = (char)x;

但这不和这个一样吗？

int x = 666;
char c = x;
int y = c;

如果是相同的，那么演员表会做一些事情，但没有必要。对？

请帮助我理解这一点。

Answer 1

铸造可以做几种不同的事情。正如其他答案所提到的，它几乎总是会更改正在转换的值的类型（或者可能是该类型的属性，例如const）。它还可能以某种方式改变数值。但有很多种可能的解释：

• 有时它只是静默警告，根本不执行“真正的”转换（如许多指针转换）。
• 有时它会消除警告，只留下类型更改，但不更改值（如在其他指针转换中一样）。
• 有时，类型更改虽然不涉及明显的值更改，但对于以后使用该值意味着非常不同的语义（同样，就像在许多指针转换中一样）。
• 有时它要求进行毫无意义或不可能的转换。
• 有时它会执行编译器本身会执行的转换（有或没有警告）。
• 但有时它会强制执行编译器不会执行的转换。

另外，有时编译器试图发出的那些警告，即强制转换沉默，是无害的和/或令人讨厌的，但有时它们是非常真实的，并且代码可能会失败（也就是说，因为沉默的警告正在尝试）告诉你）。

对于一些更具体的例子：

改变类型但不改变值的指针转换：

char *p1 = ... ;
const char *p2 = (const char *)p;

还有另一个：

unsigned char *p3 = (unsigned char *)p;

以更重要的方式更改类型的指针转​​换，但这保证没问题（在某些体系结构上，这也可能会更改值）：

int i;
int *ip = &i;
char *p = (char *)ip;

一个类似的重要指针转换，但很可能不太好：

char c;
char *cp = &c;
int *ip = (int *)cp;
*ip = 5;                  /* likely to fail */

指针转换毫无意义，以至于编译器拒绝执行它，即使使用显式转换也是如此：

float f = 3.14;
char *p = (char)f;        /* guaranteed to fail */

进行转换的指针转换，但编译器无论如何都会进行转换：

int *p = (int *)malloc(sizeof(int));

（这被认为是一个坏主意，因为在您忘记包含<stdlib.h>声明的情况下malloc()，强制转换可以消除可能提醒您该问题的警告。）

由于C 语言中非常具体的特殊情况，从整数到指针的三种转换实际上是明确定义的：

void *p1 = (void *)0;
char *p2 = (void *)0;
int *p3 = (int *)0;

从整数到指针的两次强制转换不一定有效，尽管编译器通常会做一些明显的事情，并且强制转换将使其他警告静音：

int i = 123;
char *p1 = (char *)i;
char *p2 = (char *)124;
*p1 = 5;                  /* very likely to fail, except when */
*p2 = 7;                  /* doing embedded or OS programming */

从指针返回到 的非常可疑的转换int：

char *p = ... ;
int i = (int)p;

从指针返回到应该足够大的整数的问题较少的转换：

char *p = ... ;
uintptr_t i = (uintptr_t)p;

更改类型的强制转换，但“丢弃”而不是“转换”值，并且使警告静音：

(void)5;

进行数字转换的强制转换，但编译器无论如何都会进行转换：

float f = (float)0;

更改类型和解释值的强制转换，尽管它通常不会更改位模式：

short int si = -32760;
unsigned short us = (unsigned short)si;

进行数字转换的强制转换，但编译器可能会发出警告：

int i = (int)1.5;

进行编译器不会进行的转换的强制转换：

double third = (double)1 / 3;

底线是强制转换肯定会做一些事情：有些有用，有些不必要但无害，有些危险。

如今，许多 C 程序员达成的共识是，大多数强制转换是或应该是不必要的，这意味着避免显式强制转换是一个不错的规则，除非您确定自己知道自己在做什么，并且对显式强制转换持怀疑态度是合理的。您在其他人的代码中发现的强制转换，因为它们可能是麻烦的迹象。

作为最后一个例子，在过去，这种情况确实让我在指针转换方面点亮了灯泡：

char *loc;
int val;
int size;

/* ... */

switch(size) {
    case 1: *loc += val; break;
    case 2: *(int16_t *)loc += val; break;
    case 4: *(int32_t *)loc += val; break;
}

这三个实例loc += val执行三件截然不同的事情：一个更新字节，一个更新 16 位 int，一个更新 32 位 int。（有问题的代码是一个动态链接器，执行符号重定位。）