C++之类型转换函数
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· 2020-09-01
一、转换构造函数的学习：
1、回忆数据类型转换：
在平时写代码的时候，最怕的就是那种隐式数据类型转换了，一不小心，软件就bug不断；而显式数据类型（一般是程序自己去强制类型转换，这个是我们能够明显的识别和掌控的）。为此我们这里总结了一副隐式类型转换的图：
下面我们来几个隐式转换的例子：
代码版本一：
#include
#include
int main()
{
short s ='a';
unsigned int ui = 100;
int i = -200;
double d = i;
std::cout<<"d =" << d < std::cout<<"ui= "<
if((ui+i)>0)
{
std::cout<<"Postive"< }
else
{
std::cout<<"Negative"< }
return 0;
}
输出结果：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
d =-200
ui= 100
Postive
注解：这里我们明显发现(-200+100)还是大于0，这显然不符合正常人的思维了；所以我们仔细分析一下，发现这里肯定是进行了隐式转换了，为此我们再加一条语句看看(ui+i)的值到底是多少：
代码版本二：
#include
#include
int main()
{
short s ='a';
unsigned int ui = 100;
int i = -200;
double d = i;
std::cout<<"d =" << d < std::cout<<"ui= "<
if((ui+i)>0)
{
std::cout<<"(ui+i) = "< std::cout<<"Postive"< }
else
{
std::cout<<"Negative"< }
return 0;
}
输出结果：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
d =-200
ui= 100
(ui+i) = 4294967196
Postive
注解：通过打印(ui+i)的值我们发现，i原本是int数据类型，这里隐式转换成无符号的数据类型了
为了让大家更加理解隐式的转换，我们下面再来一个例子：
代码版本三：
#include
#include
int main()
{
short s ='a';
unsigned int ui = 100;
int i = -200;
double d = i;
std::cout<<"d =" << d < std::cout<<"ui= "<
if((ui+i)>0)
{
std::cout<<"(ui+i) = "< std::cout<<"Postive"< }
else
{
std::cout<<"Negative"< }
std::cout<<"sizeof(s+'b') = "<'b')<
return 0;
}
输出结果：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
d =-200
ui= 100
(ui+i) = 4294967196
Postive
sizeof(s+'b') = 4
注解：这里我们发现sizeof出来的内存大小是4个字节大小；其实这里编译器把short和char类型的都转换int类型了，所以最终两个int数据相加，所占的内存大小就是int类型了。
所以咋们平时在写代码的时候，脑袋里面要有这种写代码谨慎的思维，防止出现这种隐式转换的情况出现，养成写代码的好习惯
2、普通类型与类类型之间能否进行类型转换，类类型之间又是否能够类型转换呢？
为了说明这些问题，咋们通过实际的代码测试来看看啥情况：
代码：普通类型转换成类类型
#include
#include
class Test{
public:
Test()
{
}
Test(int i)
{
}
};
int main()
{
Test t;
t =6; 从 C 语言角度，这里将 5 强制类型转换到 Test 类型，只不过编译器 在这里做了隐式类型转换
return 0;
}
输出结果(显示可以编译通过)
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
代码类类型转换为普通类型
#include
#include
class Test{
public:
Test()
{
}
Test(int i)
{
}
};
int main()
{
Test t;
int i = t;
return 0;
}
输出结果（没有编译通过）
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:21:14: error: cannot convert ‘Test’ to ‘int’ in initialization
int i = t;
^
代码类类型与类类型之间的转换：
#include
#include
class Value{
};
class Test{
public:
Test()
{
}
Test(int i)
{
}
};
int main()
{
Test t;
Value i;
t=i;
return 0;
}
输出结果（暂时还是不行，编译不通过）：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:27:7: error: no match for ‘operator=’ (operand types are ‘Test’ and ‘Value’)
t=i;
^
test.cpp:27:7: note: candidate is:
test.cpp:9:7: note: Test& Test::operator=(const Test&)
class Test{
^
test.cpp:9:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘Value’ to ‘const Test&’
说明：上面的例子，我们只是简单的按照实际角度出发，发现确实有写转换行不通。那么真理到底是怎样的？我们接着往下看
3、转换构造函数出厂：
我们前面学习过构造函数，构造函数它可以定义不同类型的参数；但是我们今天这里所说的转换构造函数的定义时这样的：
有且仅有一个参数
参数是基本类型
参数是其它类型
接着我们对上面的普通数据类型转换类类型的代码进行分析：
#include
#include
class Test{
public:
Test()
{
}
Test(int i)
{
}
};
int main()
{
Test t;
t =6; //从 C 语言角度，这里将 5 强制类型转换到 Test 类型，只不过编译器 在这里做了隐式类型转换
return 0;
}
分析：
上面的Test(int i )就是一个转换构造函数，所以我们上面的这句隐式转换语句：
t =6
这里其实发生了我们刚才说的利用了转换构造函数，把6转换成Test(6),而这样写就会产生一临时对象，所以就可以进行赋值了；但是在现在的技术发展中，肯定是不希望出现这种要人去防止这隐式转换，所以在c++中有了新技术来防止出现隐式转换：
工程中通过explicit关键字杜绝编译器的转换尝试
转换构造函数被explicit修饰只能进行显示转换(也就是强制类型转换)
代码实践一：
#include
#include
class Test{
public:
Test()
{
}
explicit Test(int i)
{
}
};
int main()
{
Test t;
t =6;
return 0;
}
输出结果：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:21:8: error: no match for ‘operator=’ (operand types are ‘Test’ and ‘int’)
t =6;
^
test.cpp:21:8: note: candidate is:
test.cpp:4:7: note: Test& Test::operator=(const Test&)
class Test{
^
test.cpp:4:7: note: no known conversion for argument 1 from ‘int’ to ‘const Test&’
注解：这里显示不能这样转换
代码实践二(进行显示转换)：
#include
#include
class Test{
public:
Test()
{
}
explicit Test(int i)
{
}
};
int main()
{
Test t;
t =static_cast(6);
return 0;
}
输出结果(编译通过)：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp#
4、小结：
转换构造函数只有一个参数
转换构造函数的参数类型是其它类型
转换构造函数在类型转换时被调用
隐式类型转换是工程中bug的重要来源
explicit关键字用于杜绝隐式类型转换
二、类型转换函数：
1、类类型转换普通类型：
在我们上面通过代码测试发现不行，那么是真的不行吗，事实是可以进行转换的，不过要用到我们现在c++里面的类型转换函数(它用于将类对象转换为其它类型)，类型转换的语法如下：
operator Type()
{
Type ret;
return ret;
}
代码实践：
#include
#include
class Test{
public:
Test()
{
}
operator int()
{
}
};
int main()
{
Test t;
int i =t;
return 0;
}
输出结果(编译没有报错):
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp#
注：
与转换构造函数具有同等的地位
使得编译器有能力将对象转化为其它类型
编译器能够隐式的使用类型转换函数
2、类类型之间的转换：
这个问题也是之前我们上面简单的测试，不能进行类类型之间的转换；现在我们学习了类型转换函数，是可以进行转换的：
代码版本一：
#include
#include
using namespace std;
class Test;
class Value
{
public:
Value()
{
}
explicit Value(Test& t)
{
}
};
class Test
{
int mValue;
public:
Test(int i = 0)
{
mValue = i;
}
int value()
{
return mValue;
}
operator Value()
{
Value ret;
cout << "operator Value()" << endl;
return ret;
}
/*工程上通过以下方式；
Value toValue()
{
Value ret;
return ret;
}
};
int main()
{
Test t(100);
Value v = t;
return 0;
}
输出结果(编译通过):
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp#
注意：这里还有一种让编译器犯难的转换写法；我们上面这样写是用explicit关键字屏蔽了Value类里面的隐式转换，所以不会犯难，下面是犯难的代码示例：
#include
#include
using namespace std;
class Test;
class Value
{
public:
Value()
{
}
Value(Test& t)
{
}
};
class Test
{
int mValue;
public:
Test(int i = 0)
{
mValue = i;
}
int value()
{
return mValue;
}
operator Value()
{
Value ret;
cout << "operator Value()" << endl;
return ret;
}
};
int main()
{
Test t(100);
Value v = t;
return 0;
}
输出结果：
root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:42:15: error: conversion from ‘Test’ to ‘Value’ is ambiguous
Value v = t;
^
test.cpp:41:10: note: candidates are:
Test t(100);
^
test.cpp:31:5: note: Test::operator Value()
operator Value()
^
test.cpp:14:6: note: Value::Value(Test&)
Value(Test& t)
3、小结：
无法抑制隐式的类型转换函数调用
类型转换函数可能与转换构造函数起冲突
当然工程中可能比较习惯用 Type toType()的公有成员代替类型转换函数(就是换了种写法)