類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)（三十五）

        我們之前在 C 語(yǔ)言中講過(guò)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，那么在 C++ 中是否還會(huì)有什么新特性呢？我們先來(lái)看看之前的類(lèi)型轉(zhuǎn)換是怎樣的，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類(lèi)型之間會(huì)進(jìn)行隱式的類(lèi)型安全轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換規(guī)則如下

        我們還是以代碼為例來(lái)進(jìn)行分析

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    short s = 'a';
    unsigned int ui = 100;
    int i = -200;   // safe
    double d = i;   // safe
    
    cout << "d = " << d << endl;
    cout << "ui = " << ui << endl;
    
    if( (ui + i) > 0 )
    {
        cout << "Positive" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Negative" << endl;
    }
    
    cout << "sizeof(s + 'b') = " << sizeof(s + 'b') << endl;
    
    return 0;
}

        我們來(lái)試著打印下 d 和 ui 的值，如果 ui + i > 0，則打印 Positive，否則打印 Negative。最后看看 short 和 char 類(lèi)型會(huì)轉(zhuǎn)換成 short 嗎？看看編譯結(jié)果

        我們看到打印的是 Positive，也就說(shuō) ui + i > 0。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，怎么可能呢？我們一會(huì)再來(lái)打印下他們相加的值看看，最后一個(gè)竟然打印的是 4，short 類(lèi)型不是 2 嗎？再看看我們上面的隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換規(guī)則，short 和 char 都會(huì)轉(zhuǎn)換成 int 類(lèi)型。而 int 也會(huì)隱式轉(zhuǎn)換成 unsigned int，所以結(jié)果并不驚奇，我們來(lái)看看他們相加的值是多少？

        我們看到他們相加是個(gè)那么大的隨機(jī)數(shù)，這肯定大于 0 啦。那么在 C++ 中問(wèn)題來(lái)了：普通類(lèi)型與類(lèi)類(lèi)型之間能否進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換？類(lèi)類(lèi)型之間能否進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換？下來(lái)我們來(lái)看看示例代碼

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test
{
    int mValue;
public:
    Test()
    {
        mValue = 0;
    }
    
    Test(int i)
    {
        mValue = i;
    }
    
    Test operator + (const Test& t)
    {
        Test ret(mValue + t.mValue);
        
        return ret;
    }
    
    int value()
    {
        return mValue;
    }
};

int main()
{
    Test t;
    
    t = 5;
    
    cout << "t.value() = " << t.value() << endl;
    
    Test r;
    
    r = t + 10;
    
    cout << "r.value() = " << r.value() << endl;
    
    return 0;
}

        我們來(lái)看看這樣直接 t = 5，和 r = t + 10；可以通過(guò)嗎？看看編譯結(jié)果

        我們看到編譯通過(guò)了，并且也執(zhí)行成功。下來(lái)我們來(lái)分析下為什么會(huì)支持這樣的寫(xiě)法，在構(gòu)造函數(shù)中可以定義不同類(lèi)型的參數(shù)，參數(shù)滿(mǎn)足這三個(gè)條件時(shí)便稱(chēng)之為轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)：a> 有且僅有一個(gè)參數(shù)；b> 參數(shù)是基本類(lèi)型；c> 參數(shù)是其它類(lèi)類(lèi)型。那么我們從 C 的角度來(lái)看看強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換：int i = int(1.5)；Test t = Test(100)；這樣便不難解釋了，為了顯示編譯器的強(qiáng)大，編譯器會(huì)盡力嘗試讓源碼通過(guò)編譯，如下

        編譯盡力嘗試的結(jié)果便是隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換，使用轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。但是隱式類(lèi)型的轉(zhuǎn)換會(huì)讓程序以意想不到的方式進(jìn)行工作，是工程中的 bug 的重要來(lái)源。如果在那塊我們只是手誤寫(xiě)成那樣了，編譯器卻讓它通過(guò)了，我們看到運(yùn)行結(jié)果不對(duì)，bug 卻無(wú)從查起。。。

        所以為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們便在工程中通過(guò) explicit 關(guān)鍵字來(lái)杜絕編譯器的轉(zhuǎn)換嘗試，轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)被 explicit 修飾時(shí)只能進(jìn)行顯示轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換方式是：a> static_cast <ClassName>(value)；b> ClassName(value)；c> (ClassName)value；但是在 C++ 中我們推薦的是第一種寫(xiě)法，最后一種往往是不推薦的。下來(lái)我們就來(lái)試試 explicit 關(guān)鍵字，在 Test(int i) 成員函數(shù)前加上，看看編譯器還會(huì)不會(huì)進(jìn)行隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換

        那么編譯器直接報(bào)錯(cuò)了，我們?cè)賮?lái)試試手動(dòng)的進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換，我們將第 37 和 43 行改為下面那樣

    t = static_cast<Test>(5);
    
    r = t + static_cast<Test>(10);

        我們來(lái)看看編譯結(jié)果

        結(jié)果和我們之前的是一樣的。那么從普通類(lèi)型能夠轉(zhuǎn)換到類(lèi)類(lèi)型，類(lèi)類(lèi)型能否轉(zhuǎn)換到普通類(lèi)型呢？我們?cè)?C++ 類(lèi)中可以定義類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)，類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)用于將類(lèi)對(duì)象轉(zhuǎn)換為其它類(lèi)型，語(yǔ)法規(guī)則如下

        下來(lái)我們來(lái)試試編寫(xiě)類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test
{
    int mValue;
public:
    Test(int i)
    {
        mValue = i;
    }
    
    int value()
    {
        return mValue;
    }
    
    operator int ()
    {
        return mValue;
    }
};

int main()
{
    Test t(100);
    int i = t;
    
    cout << "t.value() = " << t.value() << endl;
    cout << "i = " << i << endl;
    
    return 0;
}

        我們來(lái)試試看這樣行不行呢，編譯結(jié)果如下

        我們看到類(lèi)對(duì)象已經(jīng)成功轉(zhuǎn)換為普通數(shù)據(jù)類(lèi)型。那么類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：a> 與轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)具有相等的地位；b> 使得編譯器有能力將對(duì)象轉(zhuǎn)化為其它類(lèi)型；c> 編譯器能夠隱式的使用類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)。同樣，編譯器也會(huì)盡量嘗試讓源碼通過(guò)編譯，如下

        那么便不難解釋我們上面的程序了。既然這樣都可以轉(zhuǎn)換，類(lèi)類(lèi)型之間可以相互轉(zhuǎn)換嗎？我們來(lái)看看

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Value
{
public:
    Value()
    {
    }
};

class Test
{
    int mValue;
public:
    Test(int i)
    {
        mValue = i;
    }
    
    int value()
    {
        return mValue;
    }
    
    operator Value ()
    {
        Value ret;
        
        return ret;
    }
};

int main()
{
    Test t(100);
    Value v = t;
    
    return 0;
}

        那么我們看到 Test 和 Value 是兩個(gè)不同的類(lèi)，它們能轉(zhuǎn)換成功嗎？我們來(lái)看看編譯結(jié)果

        編譯通過(guò)，當(dāng)然沒(méi)什么輸出了，我們?cè)诔绦蛑杏譀](méi)有什么打印語(yǔ)句。那么如果我們?cè)陬?lèi) Value 中加上轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)呢？編譯器會(huì)作何選擇？這時(shí)我們的 VAlue 類(lèi)將會(huì)變成

class Value
{
public:
    Value()
    {
    }
    Value(Test& t)
    {
    }
};

        我們來(lái)編譯下看看結(jié)果

        編譯器報(bào)錯(cuò)了，它犯難了。這是不知道是調(diào)用 Test 類(lèi)的類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)還是 Value 類(lèi)的轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)了，像這種情況，我們?cè)谵D(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)前加上 explicit 關(guān)鍵字，編譯器便不會(huì)去隱式的調(diào)用轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)了。我們?cè)陬?lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)中加上一句輸出，看看結(jié)果

        我們可以看出調(diào)用的確實(shí)是類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)。那么我們無(wú)法抑制隱式的類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)調(diào)用，類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)便可能與轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)造成沖突，工程中以 Type toType() 的共有成員函數(shù)代替類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)。

        通過(guò)對(duì)類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)的學(xué)習(xí)，總結(jié)如下：1、轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)只有一個(gè)參數(shù)；2、轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型是其它類(lèi)型，它在類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí)被調(diào)用；3、隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換時(shí)工程中 bug 的重要來(lái)源，explicit 關(guān)鍵字用于杜絕隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換；4、C++ 類(lèi)中可以定義類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)；5類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)用于將類(lèi)對(duì)象轉(zhuǎn)換為其它類(lèi)型，它與轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)具有同等的地位；6、工程中以 Type toType() 的共有成員函數(shù)代替類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)。

        歡迎大家一起來(lái)學(xué)習(xí) C++ 語(yǔ)言，可以加我QQ：243343083。