1 基本类型之间的转换
标准数据类型之间存在隐式的类型安全转换，在【C语言进阶剖析】4、类型转换中我们已经讲解了 C 语言中的强制类型转换和隐式类型转换。
安全的隐式类型转换如下所示：
我们通过一个案例回顾一下隐式类型转换
// 29-1.cpp
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
short s = 'a'; // char 转换为 short
unsigned int ui = 1000; // 1000默认为int，int隐式转换为unsigned int
int i = 0;
double d = i;
if (ui + i > 0) // int和unsigned int 相加，结果为unsigned int
{
cout << "Positive" << endl;
}
else
{
cout << "Nagative" << endl;
}
// short和char相加，先准换为int，再相加，结果为int类型
cout << "sizeof(s + 'b') = " << sizeof(s + 'b') << endl;
return 0;
}
2 普通类型转换为类类型
普通类型与类类型之间，类类型之间能否进行类型转换呢？将普通类型直接赋值给类对象肯定会发生编译错误的。这里我们再次说一下构造函数，有一种构造函数叫做转换构造函数。
2.1 转换构造函数
转换构造函数
- 有且只有一个参数
- 参数是基本类型或者其他类类型
有了转换构造函数，就可以将普通类型转换为类类型，下面我们进行编程实验：普通类型–>类类型
// 29-2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
Test() { mValue = 0; }
Test(int i) { mValue = i; } // 转换构造函数
int value() { return mValue; }
Test operator + (const Test& obj)
{
return Test(mValue + obj.mValue);
}
private:
int mValue;
};
int main()
{
Test t;
t = 5; // 调用转换构造函数，相当于t = Test(5)
Test r;
r = t + 10; // 调用转换构造函数，相当于r = t + Test(10)
cout << r.value() << endl;
return 0;
}
- 程序第 20 行，t = 5; 将 int 变量赋值给类对象，本应该报错，但是定义了转换构造函数，于是调用了转换构造函数，相当于 t = Test(5)。
- 程序第 23 行，r = t + 10; 将 int 和类对象相加，调用了转换构造函数，相当于 r = t + Test(10)
先编译运行看结果
$ g++ 29-2.cpp -o 29-2
$ ./29-2
15
2.2 explicit 关键字
普通类型与类类型之间的隐式转换可能带来灾难性的后果，我们可能是无意中将类类型和普通类型相加，而结果却编译通过了，怎么避免这种情况呢？可以使用 explicit 关键字。
- 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 修饰时只能进行显示转换
强制类型转换有三种方式，推荐使用static_cast<ClassName>(value)
我们使用 explicit 关键字对上面的代码进行改进，使得不能进行隐式类型转换，只能进行显示转换。
// 29-2.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
Test() { mValue = 0; }
explicit Test(int i) { mValue = i; } // explicit 修饰转换构造函数
int value() { return mValue; }
Test operator + (const Test& obj)
{
return Test(mValue + obj.mValue);
}
private:
int mValue;
};
int main()
{
Test t;
t = static_cast<Test>(5); // 显示转换，调用转换构造函数，相当于t = Test(5)
Test r;
r = t + static_cast<Test>(10); // 显示转换，调用转换构造函数，相当于r = t + Test(10)
cout << r.value() << endl;
return 0;
}
3 类类型转换为普通类型
直接将一个类类型的对象赋值给 int，这肯定会出错的。
C++中可以定义类型转换函数实现类对象转换为其他类型
语法规则如下：
编程实验：使用类型转换函数将对象转换为 int 类型
// 29-3.cpp
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Test
{
public:
Test() : mValue(0) {}
Test(int i) : mValue(i) {}
int value() { return mValue; }
operator int () // 类型转换函数
{
return mValue;
}
private:
int mValue;
};
int main()
{
Test t(100);
int i = t;
cout << "i = " << i << endl;
return 0;
}
第 11-14 行，定义了类型转换函数，可以将类类型转换为 int 类型
第 21 行隐式调用了类型转换函数，相当于 int i = t.operator int();
编译运行：
$ g++ 29-3.cpp -o 29-3
$ ./29-3
i = 100
类型转换函数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换为其他类型，编译器能够隐式的使用类型转换函数
4 类类型相互转换
转换构造函数和类型转换函数都可以进行类类型之间的相互转换，转换构造函数可以使用 explicit 关键字使得不能进行隐式类型转换，类型转换函数无法抑制隐式类型转换。
编程实验：类类型之间的转换
// 29-4.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Test;
class Value
{
public:
Value()
{
}
explicit Value(Test& t) // 转换构造函数，explicit防止隐式类型转换
{
}
};
class Test
{
public:
Test (int i = 0) : mValue(i){}
int value() { return mValue; }
operator Value() // 类型转换函数
{
Value ret;
cout << "operator Value()" << endl;
return ret;
}
private:
int mValue;
};
int main()
{
Test t(100);
Value v = t;
return 0;
}
- 第 11 行转换构造函数，可以将 Test 类型转换为 Value 类型，explicit 避免隐式类型转换
- 第 20-25 行类型转换函数，可以将 Test 类型转换为 Value 类型，无法避免隐式类型转换
编译执行，发生隐式类型转换，调用类型转换函数
$ g++ 29-4.cpp -o 29-4
$ ./29-4
operator Value()
如果将第 11 行的 explicit 关键字省去，换构造函数和类型转换函数都可以进行隐式类型转换，二者就会发生冲突，编译结果如下：
类型转换函数无法抑制隐式类型转换，可能会与转换构造函数冲突
！！！注意：工程中一般不使用转换构造函数，使用 Type toType() 的共有成员函数代替类型转换函数
5 小结
1、转换构造函数只有一个参数，参数是其他类型
2、转换构造函数在类型转换时调用
3、隐私转换是 bug 的重要来源，explicit 可以杜绝转换构造函数的隐式类型转换
4、类型转换函数可以将类对象转换为其他类型，不能避免隐式类型转换，与转换构造函数具有同等地位
5、一般不用类型转换函数，用公有成员函数 Type toType() 代替
