Преобразование типов C++ — различия между версиями

Версия 10:54, 30 октября 2012

Фундаментальные типы могут преобразовываться один в другой невероятно большим количеством способов. По-моему, дозволяется слишком много преобразований. Бьярне Страуструп

Интегральные типы (int, short, char, bool, etc.) и типы с плавающей точкой в присваиваниях и арифметических выражениях можно свободно смешивать. Когда возможно, значения преобразуются так, чтобы не потерять информации. Неявные преобразования, сохраняющие значения, (например, bool к int) обычно называют продвижениями (promotion). К сожалению, преобразования, приводящие к потере значения, (например, присваивание вещественного числа целочисленной переменной, которое производится отбрасыванием дробной части) также могут осуществляться неявно.

Полный список правил преобразований можно прочитать в книге Б. Страуструпа^[1], Приложение B, раздел 6.

Арифметические преобразования

В арифметических выражениях преобразования выполняются для того, чтобы привести значения к общему типу, который потом используется как тип результата. Если не учитывать беззнаковые типы, то можно удовлетвориться следующим набором неформальных правил:

1. Если какой-либо из операндов принадлежит типу double, то и другой приводится к double.
2. В противном случае, если какой-либо из операндов принадлежит типу float, то и другой приводится к float.
3. В противном случае операнды типов short, char, bool приводятся к int (в случае bool значение false переводится в 0, а true — в 1).
4. Наконец, если один из операндов типа long, то и другой приводится к long.

Условный оператор и условная операция (?:)

Следует помнить, что в качестве условия для условного оператора или условной операции может использоваться любое арифметическое выражение. В этом случае ненулевое значение трактуется как true, а 0 — как false.

Указатели

В целом, для неявного преобразования указателей отведено существенно меньше свободы, чем для обычных базовых типов.

Имеется специальный тип указателей: void * (подробнее см. ^[1], п. 5.6) — любой указатель может быть неявно преобразован к нему. Однако это правило не действует для указателей на функцию или на член класса. (Последний факт иногда используется при реализации сложных приёмов программирования на C++, таких как «[умные указатели]», чтобы обезопасить программиста от выполнения неявных преобразований.).

Пару указателей void * можно сравнивать на равенство и неравенство, присваивать один указатель другому. Наконец, void * можно преобразовывать к другому типу указателя, при этом следует использовать явное преобразование типа (cast) одним из следующих способов:

char * pc;
void * pv;
// ...
pc = (char *)pv; // (1) старый стиль C
pc = static_cast<char *>(pv); // (2) новый стиль C++

Конструкция (2) выглядит более громоздкой, но так сделано неспроста:

Подобная форма явного преобразования типа [от void * к char * в примере] небезопасна и некрасива. Соответственно, использованный в примере тип преобразования static_cast был спроектирован при разработке языка таким образом, чтобы явно напоминать об этом. Бьярне Страуструп

В общем случае рекомендуется использовать форму (2).

Чаще всего можно обойтись преобразованиями T* → void * и void * → T* (где T это некоторый тип), потому что в аргументах функций, выполняющих разные преобразования типов, обычно указывается void *. Однако бывают случаи, когда хочется выполнить преобразование T* → S*, минуя тип void *. В таких случаях есть две возможности: использовать старый стиль преобразований C (который вообще преобразует всё во всё) или новый стиль C++:

char * pc;
int * pi;
// ...
pc = (char *)pi; // (1) старый стиль C
pc = reinterpret_cast<char *>(pi); // (2) новый стиль C++

Обратите внимание, что такое преобразование считается менее безопасным и потому может быть произведено только с помощью reinterpret_cast, но не static_cast.

Литература

1. ↑ ^{1,0 1,1} Страуструп Б. Язык программирования C++, 3-е изд.