static_cast 연산자는 지정한 타입으로 변경하는데 무조건 변경하는 것이 아니라 논리적으로 변환 가능한 타입만 변환한다. 기본 문법은 다음과 같다.
static_cast<타입>(대상)
< > 괄호안에 원하는 타입을 적고 ( ) 괄호안에 캐스팅할 대상을 적는다. 즉 (대상) 변수를 <타입>형으로 강제로 바꾸는 동작을 한다. 나머지 C++ 캐스트 연산자도 기본 형식은 이와 동일하다. 간단한 예제를 만들어 보자.
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예 제 : static_cast |
#include <Turboc.h>
void main()
{
char *str="korea";
int *pi;
double d=123.456;
int i;
i=static_cast<int>(d); // 가능
pi=static_cast<int *>(str); // 에러
pi=(int *)str; // 가능
}
실수형의 d를 정수형으로 캐스팅하거나 반대로 실수형 변수를 정수형으로 캐스팅하는 것은 허용된다. 또한 상호 호환되는 열거형과 정수형과의 변환, double과 float의 변환 등도 허용된다. 그러나 포인터의 타입을 다른 것으로 변환하는 것은 허용되지 않으며 컴파일 에러로 처리된다. 위험한 캐스트 연산을 컴파일 중에 알려 줌으로써 실수를 방지할 수 있다. 이에 비해 C의 캐스트 연산자는 너무 너무 친절해서 언제나 OK이고 그러다 보니 프로그램이 언제 KO당할지 모른다. 포인터끼리 타입을 변환할 때는 상속 관계에 있는 포인터끼리만 변환이 허용되며 상속 관계가 아닌 포인터끼리는 변환을 거부한다.
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예 제 : static_cast2 |
#include <Turboc.h>
class Parent { };
class Child : public Parent { };
void main()
{
Parent P,*pP;
Child C,*pC;
int i=1;
pP=static_cast<Parent *>(&C); // 가능
pC=static_cast<Child *>(&P); // 가능하지만 위험
pP=static_cast<Parent *>(&i); // 에러
pC=static_cast<Child *>(&i); // 에러
}
Parent와 Child는 상속 관계에 있는 클래스이다. 먼저 제일 아래쪽의 변환을 보자. 정수형 포인터 상수 &i를 Parent * 타입으로 변환하거나 Child * 타입으로 변환하는 것은 금지된다. int는 Child, Parent와 상속 관계에 있지 않기 때문이다. 만약 이 변환을 허가하면 pP로 Parent의 멤버 함수를 호출할 수도 있을텐데 정수형 변수가 이런 멤버 함수를 가지지 않으므로 이상 동작할 것이다.
상속 관계에 있는 클래스 포인터끼리는 상호 타입 변환할 수 있다. 첫 번째 줄은 자식 객체의 번지를 부모형의 포인터로 업 캐스팅(UpCasting)한다. 상속 계층의 위쪽으로 이동하는 변환을 업 캐스팅이라고 한다. 사실 이 변환은 캐스트 연산자를 사용하지 않아도 항상 가능한 대입이며 언제나 안전하다. 왜냐하면 pP로 가리킬 수 있는 멤버 변수나 멤버 함수는 항상 C에 포함되어 있기 때문이다. 캐스트 연산자없이 pP=&C;라고 고쳐도 잘 컴파일된다.
두 번째 줄은 부모 객체의 번지를 자식 객체의 포인터로 다운 캐스팅(DownCasting)한다. 상속 계층의 아래쪽으로 이동하기 때문에 다운 캐스팅이라고 하는데 이는 캐스트 연산자의 도움 없이는 허가되지 않는다. 부모 객체가 자식 클래스의 모든 멤버를 가지고 있지 않으므로 이는 무척 위험한 변환이다. static_cast는 실행중에 타입 체크를 하지 않으므로 이 변환이 위험하다는 것까지는 모르므로 일단은 허용한다.
이 변환은 아주 위험해질 수 있는데 pC로 부모에게 없는 멤버 함수를 호출할 경우 어떻게 될지 예측할 수 없기 때문이다. 물론 PC로 상속받은 멤버만 참조한다면 안전하겠지만 포인터를 가진 이상 어떤 멤버를 참조할지 알 수 없다. 반면 다음에 알아볼 dynamic_cast 연산자는 RTTI 정보를 사용하여 위험한 변환을 막아 준다.