22、C++ Primer 4th 笔记，到类类型与从类类型的转换

时间：2011-03-27 来源：edwardlewiswe

1、转换分为到类类型与从类类型的转换两种。到类类型的转换：通过转换构造函数；从类类型的转换：转换操作符。

2、常用16个操作符：5个算术操作符（+、-、*、/、%）及其对应的复合赋值操作符，4 个关系操作符（<、<=、>、>=），以及相等操作符（==、!=）。

示例

class SmallInt
{
public:
        SmallInt(int i = 0):val(i)
        {
                //...
        }
        operator int() const {return val;} //转换操作符函数，由SmallInt类类型转换成int型。
private:
        std::size_t val;
};

SmallInt si;
double dval;
si >= dval // si converted to int and then convert to double
if (si) // si converted to int and then convert to bool

通用形式：operator type();

type表示内置类型名，类类型名或由类型别名所定义的名字。对任何可作为函数返回类型的类型(除了void之外)，都可以定义转换函数。一般而言，不允许转换为数组或函数类型，转换为指针类型（数据或函数指针）及引用是可以的。

转换操作符函数必须及必须是成员函数，不能指定返回类型，形参表必须为空。

类类型转换不能传递(两个都是自定义的转换，而非内置类型的默认转换)，如A->B,B->C,但是我们不能把需要C类型参数的地方传递A类型的参数。

示例

class SmallInt
{
public:
        SmallInt(int i = 0):val(i)  //(转换)构造函数
        {
                //...
        }
        operator int() const {return val;} //转换操作符函数，由SmallInt类类型转换成int型。
private:
        std::size_t val;
};
class Integral {
public:
        Integral(int i = 0): val(i) { }
        operator SmallInt() const { return val % 256; }
private:
        std::size_t val;
};
int calc(int);
Integral intVal;
SmallInt si(intVal); // ok: convert intVal to SmallInt and copy to si
int i = calc(si); // ok: convert si to int and call calc
int j = calc(intVal); // error: no conversion to int from Integral

3、完全匹配转换比需要标准转换的其他转换更好。

4、转换的二义性

示例二义性

#include "iostream"
#include "vector"
#include "algorithm"
#include "string"
#include "functional"
using namespace std;

class Integral;
class SmallInt
{
public:
        SmallInt(Integral){}
    //...
};
class Integral
{
public:
        operator SmallInt() const{}
        //...
};

void compute(SmallInt);

int main()
{
Integral int_val;
compute(int_val); //error:ambiguous
}

避免二义性最好的方法是避免编写互相提供隐式转换的成对的类。保证最多只有一种途经将一个类型转换成另一个类型。

可以通过显式强制消除二义性。

示例

#include "iostream"
#include "vector"
#include "algorithm"
#include "string"
#include "functional"
using namespace std;

class SmallInt {
public:
        // Conversions to int or double from SmallInt
        // Usually it is unwise to define conversions to multiple arithmetic types
        operator int() const { return val; }
        operator double() const { return val; }
        // ...
private:
        std::size_t val;
};
void compute(int);
void compute(double);
void compute(long double);

int main()
{
        SmallInt si;
        //compute(si); // error: ambiguous
        //compute(static_cast<int>(si)); //ok, call compute(int)
}

有调用重载函数时，需要使用构造函数或强制类型转换来转换实参是拙劣设计的表现。

5、操作符的重载确定，三步：

1）选择候选函数。

2）选择可行函数，包括识别每个实参的潜在转换序列。

3）选择最佳匹配的函数。

6、几个经验

1）不要定义相互转换的类，即如果类 Foo 具有接受类 Bar 的对象的构造函数，不要再为类 Bar 定义到类型 Foo 的转换操作符。

2）避免到内置算术类型的转换。具体而言，如果定义了到算术类型的转换，则

o不要定义接受算术类型的操作符的重载版本。如果用户需要使用这些操作符，转换操作符将转换你所定义的类型的对象，然后可以使用内置操作符。

o不要定义转换到一个以上算术类型的转换。让标准转换提供到其他算术类型的转换。

最简单的规则是：对于那些“明显正确”的，应避免定义转换函数并限制非显式构造函数。

参考