C++ 中类对象类型的转化的实例详解

什么是类型转换？

类型转换是将数据从一种数据类型转换为另一种数据类型的过程。在 C++ 中，有几种类型转换的方式：

• 隐式类型转换：在表达式中，某些情况下，C++ 会自动将一种类型转换为另一种类型。例如，int x = 10; float y = x; 在将 int 类型赋值给 float 类型时，C++ 会自动完成数据类型的转换。
• 显式类型转换：通过编码来强制执行类型转换的方式，包括 C 风格的类型转换和 C++ 风格的类型转换。

C++ 中的类对象类型转换指的是将某个类的对象转换为另一个类的对象。下面会从两个方面讲解 C++ 中的类对象类型转换：

1. 如何自定义类型转换函数，实现类对象之间的类型转换；
2. 如何使用类型转换运算符，实现类对象之间的类型转换。

自定义类型转换函数

对于类对象的类型转换，可以使用自定义类型转换函数来实现。自定义类型转换函数是在类中定义的一个函数，用来将该类的对象转换为另一个类型。

如何定义自定义类型转换函数

自定义类型转换函数的定义格式如下：

operator target-type() const;

其中，target-type 代表目标转换类型，该函数前加 operator 关键字，作为类型转换函数的标识。同时这个运算符重载函数需要是公开的。

下面是一个例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class Distance {
   private:
      int feet;           
      int inches;         
   public:
      Distance() {
         feet = 0;
         inches = 0;
      }
      Distance(int f, int i) {
         feet = f;
         inches = i;
      }
      operator float() const { 
         float fracfeet = inches / 12.0f;
         fracfeet += static_cast<float>(feet);
         return fracfeet;
      }
};

int main() {
   Distance d1(11, 10), d2(5, 11);
   float f1 = d1, f2 = d2;
   cout << f1 << endl;
   cout << f2 << endl;
   return 0;
}

在上面的例子中，我们定义了一个 Distance 类，同时在 Distance 类中定义了一个 operator float()，用于将 Distance 类转为 float 类。

在 main() 中，我们用 d1 和 d2 初始化了 Distance 类对象。然后将 d1 和 d2 分别转换为 float 类型，并将其分别赋值给 f1 和 f2。

输出为：

11.8333
5.91667

如上所示，Distance 类型的对象已经被转换成了 float 类型，输出的结果为浮点数。

自定义类型转换函数的限制

自定义类型转换是一个非常好用的特性，但是由于使用不当会导致代码可读性变差，易产生歧义，因此必须合理使用。

1. 自动类型转换的优先级更高。如果存在构造函数和类型转换函数，构造函数会被隐式调用；可以通过 explicit 来关闭构造函数的隐式转换。
2. 它只能进行一步转换。只有类定义者决定哪个目标类型是最适合的。
3. 将基本类型值转换为对象的类型时，只允许使用一种参数的构造函数。
4. 在类型转换时可能会令人感到困惑，因此需要进行慎重使用。

类型转换运算符

类型转换运算符是一种特殊的成员函数，它用于将类对象转换为其他类型的对象。

如何定义类型转换运算符

类型转换运算符的定义格式如下：

operator target-type() const;

其中，target-type 代表目标转换类型，该函数前加 operator 关键字，作为类型转换运算符的标识。

下面是一个例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class Point {
   private:
      int x, y;
   public:
      Point(int a = 0, int b = 0) {
         x = a;
         y = b;
      }
      operator int() {
         return x;
      }
};

int main() {
   Point p(1,1);
   int x = p;
   cout<<x<<endl;
   return 0;
}

在上面的例子中，我们定义了一个 Point 类，同时在 Point 类中定义了一个 operator int()，用于将 Point 类转为 int 类。

在 main() 中，我们用 p 初始化了 Point 类对象。然后将 p 转换为 int 类型，并将其赋值给 x。

输出为：

1

如上所示，Point 类型的对象已经被转换成了 int 类型，输出的结果为整数。

类型转换运算符的限制

使用类型转换运算符的注意事项如下：

1. 转换运算符没有参数。
2. 转换运算符不能指定返回类型。
3. 必须被声明为类的成员函数。
4. 转换运算符不能被继承。
5. 转换运算符不能使用默认参数。