C++ 中的类型转换/铸造混淆

Posted 2023-02-25

【中文标题】C++ 中的类型转换/铸造混淆

【英文标题】：Type Conversion/Casting Confusion in C++

【发布时间】：2011-05-19 05:57:48

【问题描述】：

什么是类型转换，什么是类型转换？

我应该什么时候使用它们？

详细信息：对不起，如果这是一个明显的问题；我是 C++ 新手，来自红宝石背景，习惯于 to_s 和 to_i 等。

【参考方案1】：

转换是当一个值，嗯，转换为不同的类型。结果是目标类型的值，并且对于从什么输入（源类型）产生什么输出值有规则。

例如：

int i = 3;
unsigned int j;
j = i; // the value of "i" is converted to "unsigned int".

结果是等于i 模UINT_MAX+1 的unsigned int 值，并且此规则是语言的一部分。因此，在这种情况下，值（英文）仍然是“3”，但它是一个无符号整数值 3，与有符号整数值 3 略有不同。

请注意，转换是自动发生的，我们只是在需要无符号 int 值的位置使用了带符号的 int 值，并且语言定义了这意味着什么，而我们实际上并没有说我们正在转换。这称为“隐式转换”。

“Casting”是一种显式转换。

例如：

unsigned int k = (unsigned int)i;
long l = long(i);
unsigned int m = static_cast<unsigned int>(i);

都是演员表。具体来说，根据标准的 5.4/2，k 使用 cast-expression，而根据 5.2.3/1，l 使用等效的东西（除了我用过不同的类型）。 m 使用“类型转换运算符”（static_cast），但标准的其他部分也将其称为“强制转换”。

用户定义的类型可以定义“转换函数”，它提供了将你的类型转换为另一种类型的特定规则，并且单参数构造函数也用于转换：

struct Foo 
    int a;
    Foo(int b) : a(b)                    // single-arg constructor
    Foo(int b, int c) : a(b+c)           // two-arg constructor
    operator float ()  return float(a);  // conversion function
;

Foo f(3,4);              // two-arg constructor
f = static_cast<Foo>(4); // conversion: single-arg constructor is called
float g = f;             // conversion: conversion function is called

【参考方案2】：

经典转换（类似于 C 中的 (Bar)foo，在 C++ 中与 reinterpret_cast<> 一起使用）是指假设变量的实际内存内容是不同类型的变量。类型转换（即 Boost 的 lexical_cast<> 或其他转换类型的用户定义函数）是执行某些逻辑以将变量从一种类型实际转换到另一种类型，例如整数到字符串，其中一些代码运行以从给定的整数逻辑形成一个字符串。

还有静态和动态转换，它们用于继承，例如，强制在子类型 (dynamic_cast<>) 上使用父成员函数，反之亦然 (static_cast<>)。静态转换还允许您执行典型的“隐式”类型转换，当您执行以下操作时会发生：

浮动 f = 3.14; 诠释 i = f; //浮点数通过删除分数转换为int

可以改写为：

浮动 f = 3.14; int i = static_cast(f); //一样

【讨论】：

+1，但应该注意的是，该术语并未严格遵守。考虑int i; float f = static_cast<float>(i)——按照你的逻辑（我同意），这是一个conversion，而不是一个演员表。 C++ 仍然使用static_cast（是的，我知道隐式转换可以在这里工作）。换句话说：您已经给出了这两个术语在语义上最有意义的区别。但 C++ 不遵循这种区别。

编辑澄清一些事情，希望我没有传播错误信息。

您似乎在说 cast-expression (5.4/2) 不是转换，而是转换。对于一般编程语言来说，这可能是“cast”与“conversion”的有用定义，但它不是 C++ 标准中使用的“cast”定义。

【参考方案3】：

在 C++ 中，任何表达式都有类型。当您在需要另一种类型的值（例如类型 D）的上下文中使用一种类型的表达式（例如类型 S）时，编译器会尝试将表达式从 S 类型转换为 D 类型。如果这样的隐式转换不'不存在，这会导致错误。单词类型转换不是标准的，但与转换相同。

例如

void f(int x)

char c; 

f(c); //c is converted from char to int.

对转化进行排名，您可以通过 Google 搜索 promotions vs. conversions 了解更多详情。

C++ 中有 5 个显式转换运算符static_cast、const_cast、reinterpret_cast 和dynamic_cast，还有C-style cast

【讨论】：

哇，谢谢大家，没想到这么快就得到这么好的答案，谢谢！

@Ell: C++ 标签很忙 :)

【参考方案4】：

类型转换是指您实际将一个类型转换为另一种类型，例如将字符串转换为整数，反之亦然，类型转换是指内存的实际内容未更改，但编译器将其解释为不同的方式。

【参考方案5】：

类型转换表明您正在以不同的方式处理内存块。

int i = 10;
int* ip = &i;
char* cp = reinterpret_cast<char*>(ip);
if ( *cp == 10 )  // Here, you are treating memory that was declared
                 // as int to be char.

类型转换表示您正在将值从一种类型转换为另一种类型。

char c = 'A';
int i = c;  // This coverts a char to an int.
            // Memory used for c is independent of memory
            // used for i.