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类型转换函数(一)
2019-09-26 11:11:22 】 浏览:73
Tags:类型 转换 函数

1. 转换构造函数

类的构造函数可以定义不同类型的参数,当参数满足下列条件时,就可称其为转换构造函数。

  • 函数仅有一个参数
  • 参数是基本类型或者其他类类型

其中,有一种特殊情形,也可构成转换构造函数。

  • 函数有多个参数,但除了第一个参数外,其余都是默认参数
  • 第一个参数是基本类型或者其他类类型
  • 函数调用时只使用一个参数

C++编译器在进行编译工作时,会尽力尝试让源码通过编译,因此如果碰到了这样的代码Test t = 100,编译器不会立即报错,而是进行以下尝试:

  • 查找类中是否有定义转换构造函数
  • 如果定义了Test(int i),则先调用Test(100)将int类型隐式转换为Test类型,再赋值给t,编译通过
  • 如果没有定义,编译才报错
#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
    int mValue;
public:
    Test()
    {
        mValue = 0;
    }

    //转换构造函数
    Test(int i)
    {
        mValue = i;
    }

    //当仅以第一个参数调用时,该函数等价于Test(int i),也是转换构造函数
    /*Test(int i, int j = 0, int k = 0)
    {
        mValue = i;
    }*/

    Test operator + (const Test &p)
    {
        Test ret(mValue + p.mValue);

        return ret;
    }

    int value()
    {
        return mValue;
    }
};

int main()
{
    Test t = 5;      // Test t = Test(5);
    Test r = t + 10; // Test r = t + Test(10);

    cout << "t.value = " << t.value() << endl;
    cout << "r.value = " << r.value() << endl;

    return 0;
}

可以看到,当定义了转换构造函数时,编译器尽力尝试的结果是隐式类型转换,而隐式类型转换

  • 有可能会让程序以意想不到的方式工作
  • 是工程中BUG的重要来源,应该尽力避免

2. explicit关键字

  • 在工程中可以使用explicit关键字修饰转换构造函数,从而杜绝编译器的转换尝试
  • 转换构造函数被explicit修饰时只能使用显式的强制类型转换
  • 作为编程的一般性原则,建议给所有的构造函数都加上explicit关键字
#include <iostream>

using namespace std;

class Test
{
    int mValue;
public:
    explicit Test()
    {
        mValue = 0;
    }

    explicit Test(int i)
    {
        mValue = i;
    }

    //当仅以第一个参数调用时, 该函数等价于Test(int i), 也是转换构造函数, explicit有效且有必要
    /*explicit Test(int i, int j = 0, int k = 0)
    {
        mValue = i;
    }*/

    Test operator + (const Test &p)
    {
        Test ret(mValue + p.mValue);

        return ret;
    }

    int value()
    {
        return mValue;
    }
};

int main()
{
    //Test t = 5;      // Error
    //Test r = t + 10; // Error

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

    cout << "t.value = " << t.value() << endl;
    cout << "r.value = " << r.value() << endl;

    return 0;
}

当使用了explicit关键字后,如果main()使用40-41行替换43-44行,编译会直接报错

3. 类型转换函数

转换构造函数可以将其他类型转换为类类型,而类型转换函数则可以将类类型转换到其他类型,包括普通类型和其他类类型。

  • 类型转换函数是转换构造函数的逆过程,它们具有同等的地位
  • 编译器也能够使用类型转换函数进行隐式转换,从而尽力让源码通过编译
  • 当目标类型是其他类类型时,类型转换函数可能与转换构造函数冲突

定义类型转换函数需要用到operator关键字,其语法规则为

operator TargetType ()
{
    TargetType ret;
    //......
    return ret;
}

当编译器遇到Test t(1); int i = t;这样的代码时,不会立即报错,而是进行以下尝试

  • 查看Test类中是否有定义类型转换函数operator int ()
  • 如果有定义,则进行隐式转换,先调用类型转换函数将t转换为int,再赋值给i,编译通过
  • 如果没有定义,编译才报错
#include <iostream>

using namespace std;

class Test;

class Value
{
    int mValue;
public:
    Value(int i = 0)
    {
        mValue = i;
    }

    //如果不加explicit,会与Test中的operator Value ()冲突,产生二义性
    explicit Value(Test &t)
    {

    }

    int value()
    {
        return mValue;
    }
};

class Test
{
private:
    int mValue;
public:
    Test(int i = 0)
    {
        mValue = i;
    }

    int value()
    {
        return mValue;
    }

    operator int ()
    {
        return mValue;
    }

    operator Value ()
    {
        Value ret(mValue);

        return ret;
    }
};

int main()
{
    Test t(100);
    int i = t;
    Value v = t;

    cout << "i = " << i << endl;
    cout << "v.value = " << v.value() << endl;

    return 0;
}

和转换构造函数不同,类型转换函数没有类似explicit这种杜绝机制,也就是说,只要定义了类型转换函数,我们就无法抑制编译器的隐式调用。
因此,在工程中,通常不会使用类型转换函数,而是以toType()的public成员函数来代替类型转换函数。

#include <iostream>

using namespace std;

class Test;

class Value
{
    int mValue;
public:
    Value(int i = 0)
    {
        mValue = i;
    }

    //如果不加explicit,会与T
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