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C++之类型转换函数

C语言与CPP编程

共 377字，需浏览 1分钟

 ·

2020-09-01 07:06


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)

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