C++隐式类型转换

Posted 2022-02-03 Overboom

隐式类型转换针对不同的类型有不同的转换方式，总体可以分为两种类型，算术类型和类类型。

1. 算术类型转换

算术类型转换的设计原则就是尽可能避免损失精度。

具体地，有以下几条参考规则：

• 整型提升：将小整数类型转换成较大的整数类型。例如，如果一个运算对象的类型是long double，那么另外一个运算对象，无论它的类型是什么，都会被转换成long double。
• 有符号类型转换为无符号类型。类型转换一般不会改变对象内存的值，当一个有符号类型的对象转换为无符号类型时，其表示出来的值可能发生变化，例如，int a = -1 (0xff); unsigned int b = a; 则b的值为255。
• 在条件判断中，非布尔类型自动转换为布尔类型。如果指针或算术类型的值为0，转换为false，否则转换为true。

下面看个例子：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()

    int a[]=1,2,2,3,4;
    int n=sizeof(a);
    if(-1>(n/sizeof(int)))
        cout<<"-1 is bigger than 5";
    else
        cout<<"-1 is less than 5";
    return 0;

编译输出：
分析：
原因在于sizeof()的返回类型是unsigned int，而-1是int，所以-1被隐式的转换成了unsigned int类型，而变成了oxffffffff，当然就比5大了。

2. 类类型转换与explicit

《C++ Primer》中提到：
“可以用 单个形参来调用 的构造函数定义了从 形参类型到该类类型的一个隐式转换。”
这里应该注意的是， “可以用单个形参进行调用” 并不是指构造函数只能有一个形参，而是它可以有多个形参，但那些形参都是有默认实参的。

那么，什么是“隐式转换”呢？ 上面这句话也说了，是从构造函数形参类型到该类类型 的一个编译器的自动转换。看一段代码实例：

class CxString  
  
public:  
    char *_pstr;  
    int _size;  
    // 没有使用explicit关键字的类声明, 即默认为隐式声明  
    CxString(int size)  
      
        _size = size;                // string的预设大小  
        _pstr = malloc(size + 1);    // 分配string的内存  
        memset(_pstr, 0, size + 1);  
      
    CxString(const char *p)  
      
        int size = strlen(p);  
        _pstr = malloc(size + 1);    // 分配string的内存  
        strcpy(_pstr, p);            // 复制字符串  
        _size = strlen(_pstr);  
      
    // 析构函数这里不讨论, 省略...  
;  
  
    // 下面是调用:  
  
    CxString string1(24);     // 这样是OK的, 为CxString预分配24字节的大小的内存  
    CxString string2 = 10;    // 这样是OK的, 为CxString预分配10字节的大小的内存  
    CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数, 错误为: “CxString”: 没有合适的默认构造函数可用  
    CxString string4("aaaa"); // 这样是OK的  
    CxString string5 = "bbb"; // 这样也是OK的, 调用的是CxString(const char *p)  
    CxString string6 = 'c';   // 这样也是OK的, 其实调用的是CxString(int size), 且size等于'c'的ascii码  
    string1 = 2;              // 这样也是OK的, 为CxString预分配2字节的大小的内存  
    string2 = 3;              // 这样也是OK的, 为CxString预分配3字节的大小的内存  
    string3 = string1;        // 这样也是OK的, 至少编译是没问题的, 但是如果析构函数里用free释放_pstr内存指针的时候可能会报错, 完整的代码必须重载运算符"=", 并在其中处理内存释放

上面的代码中, “CxString string2 = 10;” 这句为什么是可以的呢? 在C++中, 如果的构造函数只有一个参数时, 那么在编译的时候就会有一个缺省的转换操作:将该构造函数对应数据类型的数据转换为该类对象. 也就是说 “CxString string2 = 10;” 这段代码, 编译器自动将整型转换为CxString类对象, 实际上等同于下面的操作:

CxString string2(10);  
或  
CxString temp(10);  
CxString string2 = temp;  

但是, 上面的代码中的_size代表的是字符串内存分配的大小, 那么调用的第二句 “CxString string2 = 10;” 和第六句 “CxString string6 = ‘c’;” 就显得不伦不类, 而且容易让人疑惑. 有什么办法阻止这种用法呢? 答案就是使用explicit关键字. 我们把上面的代码修改一下, 如下:

class CxString 
  
public:  
    char *_pstr;  
    int _size;  
     // 使用关键字explicit的类声明, 显示转换  
    explicit CxString(int size)  
      
        _size = size;  
        // 代码同上, 省略...  
      
    CxString(const char *p)  
      
        // 代码同上, 省略...  
      
;  
  
    // 下面是调用:  
  
    CxString string1(24);     // 这样是OK的  
    CxString string2 = 10;    // 这样是不行的, 因为explicit关键字取消了隐式转换  
    CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数  
    CxString string4("aaaa"); // 这样是OK的  
    CxString string5 = "bbb"; // 这样也是OK的, 调用的是CxString(const char *p)  
    CxString string6 = 'c';   // 这样是不行的, 其实调用的是CxString(int size), 且size等于'c'的ascii码, 但explicit关键字取消了隐式转换  
    string1 = 2;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
    string2 = 3;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
    string3 = string1;        // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换, 除非类实现操作符"="的重载

explicit关键字的作用就是防止类构造函数的隐式自动转换.

上面也已经说过了, explicit关键字只对有一个参数的类构造函数有效, 如果类构造函数参数大于或等于两个时, 是不会产生隐式转换的, 所以explicit关键字也就无效了.
但是, 也有一个例外, 就是当除了第一个参数以外的其他参数都有默认值的时候, explicit关键字依然有效, 此时, 当调用构造函数时只传入一个参数, 等效于只有一个参数的类构造函数, 例子如下:

class CxString  // 使用关键字explicit声明  
  
public:  
    int _age;  
    int _size;  
    explicit CxString(int age, int size = 0)  
      
        _age = age;  
        _size = size;  
        // 代码同上, 省略...  
      
    CxString(const char *p)  
      
        // 代码同上, 省略...  
      
;  
  
    // 下面是调用:  
  
    CxString string1(24);     // 这样是OK的  
    CxString string2 = 10;    // 这样是不行的, 因为explicit关键字取消了隐式转换  
    CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数  
    string1 = 2;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
    string2 = 3;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
    string3 = string1;        // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换, 除非类实现操作符"="的重载
    ```