C++ 类型转换

2008-07-24 11:05

 

************ 一、隐式类型转换 *************
C++语言为内置类型定义了一套隐式类型转换。隐式类型转换有如下情形：

1、在混合类型的算术表达式中，所有类型会向最宽的类型转换。这被称为算术类型转换。
    算数转换包括两种形式：
    a、如果可能，所有类型都将提升为最宽的类型已避免数据损失；
    b、只要表达式中包含的都是整数类型，则均先提升小于int的整型为int再进行其他转换或计算；

2、在赋值表达式中，被赋值的类型（‘=’左边的操作数）将作为目标转换类型。
    这时候由于目标转换类型不一定是整个表达式中最宽的数据类型，因此可能会产生数据损失，因此一般编译器会给出个warning。
    赋值表达式有多种表现形式，如下：
    a、直接的’=‘赋值语句；
    b、将表达式作为参数传递给函数时，这时候函数的形参可以看作‘=’左边的操作数，实际参数作为‘=‘右边的操作数
    c、函数体return语句将表达式返回式，这时候函数名作为’=‘左边的操作数，返回的表达式为右边的操作数。

3、类型大小关系：
    unsigned > signed;
    long double > double > float > integral types;
    unsigned long > long / int > bool,unsigned char, signed char,char,w_char, short int;
   
    注：unsigned short int与int的大小关系与机器有关, unsigned int与long的大小关系与机器有关;

当int不足以代表所有unsigned short int值时，两者均转化为unsigned int；当long不足以代表所有unsigned int值时，两者均转换为unsigned long。

    枚举类型用能代表所有枚举值的最小的整型类型存储。
   

************ 二、显式类型转换 *************

语法：const_name<type>(expr);

1、const_cast
     去除表达式的const/volatile属性。一般用于去除指针的const属性。
  
    例如：
    const int a = 5;
    const int * ptr = &a;
    int * ptr1 = const_cast<int *>(ptr);      // okay!!
    *ptr1 = 8;
    cout << *ptr1 << endl;
    cout << *ptr << endl;

    int b = const_cast<int>(a);   //error C2440: 'const_cast' : cannot convert from 'const int' to 'int'  
    cout << b << endl;     
}

2、static_cast
    标准转换基本上都可以用static_cast来实现。具体有如下用法：
    a、将编译器执行的隐式转换显示化；
    b、或将void*转换为显式类型的指针；
    c、将算术值转换为枚举值；
    d、将基类（或基类指针/引用）转化为派生类（或派生类指针/引用）
    其中，b、c、d存在潜在的危险；a存在潜在的数据损失。

3、reinterpret_cast
    对操作数进行低级别的bit模式的重翻译，其正确性完全由编程者掌控，编译器不负任何责任。
    推荐使用reinterpret_cast来实现所有指针的显示转换操作。

4、旧风格的显示转换语法：
    a、C++函数风格：type_name（expr）
    b、C语言风格：（type_name）expr
    旧的显示转换风格，可以实现所有上述三种显示转换方式的功能。但由于其潜在的危险更难于跟踪，因此不推荐使用。

5、dynamic_cast

************************ 三、自定义类型转换 **************************
自定义的类型转换有两种,一种是通过"类型转换函数" (hi.baidu.com/cosmicocean/blog/item/4b5e47af46f678fdfaed5038.html)
另一种是通过" 单参数的构造函数" 。

实际程序中，用户可以显示的指明某一个转换所采用的类型转换方式，若编译器允许这种转换（内置允许或用户自定义了该转换方式），则进行转换操作。用户没有显示指明时，编译器将根据的情况选择是否能进行隐式转换。下面阐述隐式转换相关的内容：

实际程序中，原类型需要转换为目标类型时，若有内置转换（lval->rval / promotion / standard conversion）则直接转换；否则，若类型转换函数转换的类型就是目标类型，则编译器会隐式的调用该函数进行转换；否则，编译器将结合用户自定义转换与标准转换序列，以达到目标类型。
最后一种情况实际上是如下形式的转换序列：
Standard Conversion Sequence ->User-defined Conversion ->Standard Conversion Sequence
(注意，序列中只能包含一个用户自定义的转换)
有时候，可以有不同的转换序列能实现原类型到目标类型的转换，编译器需要挑选出最好的一个序列进行隐式类型转换。

1、类型转换函数
    含有类型转换函数的转换序列为：User-defined Conversion->Standard Conversion Sequence。

2、构造函数
    含有构造函数的转换序列为：Standard Conversion Sequence->User-defined Conversion.

3、最佳选择
    不论含有上述哪种用户自定义的转换，若有多个序列可以完成转换，标准转换序列的等级将决定选择那种转换；若几个序列优先级相同，则该转换为ambiguous，编译器无法完成转换。