時間:2014.03.10

地點：基地二樓

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一、簡述

  C++允許編譯器在不同型別之間執行隱式轉換，和C一樣，char可默默轉換為int，short可默默轉換為double，正因為這種隱式轉換，你可以將short型別交給一個期望獲得double型別的函式來處理，這和傳統的C風格一脈相承。但可怕的是C++還可將int轉換為short，以及將double轉換為char等，這可能導致資訊丟失。而在我們自己設計類的時候，也可以選擇提供適當的函式，供編譯器拿來做隱式轉換。

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二、隱式轉換方式

1.單變數建構函式：如果建構函式聲明瞭單一引數，或者有多個引數但除第一個引數不做要求外都有預設值可執行隱式轉換：

class Name{
public:
  Name(const string& s);   //可把string轉換為Name型別
.....
};

class Rational{
public:
  Rational(int numerator0,int denominator=1);
...
};
 

class Rational{
public:
......
operator double() const;  //將Rational轉換為double
};

這樣這個函式就會在下面場景應用中被自動呼叫發生型別轉換

Rational r(1,2);   //r的值是1/2
double d=0.5*r;  //現在r自動轉換為double然後執行乘法運算

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三、問題

  提供這類隱式轉換是存在風險的，我們最好不要提供任何型別轉換函式，因為在你不打算也未預期的情況下，他們可能會被呼叫，導致結果不正確而行為又不直觀，程式變得難以除錯。比如：

  假設你的類想表現出一個分數，希望像內建型別一樣輸出分數物件內容，即

Rational r(1,2);
cout<<r;              //會打印出 1/2

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四、解決辦法

  然而，許多時候，這種型別轉換又是必須的，我們的解決辦法是以功能對等的另一種函式去取代型別轉換操作符，比如這裡為了讓Rational轉換為double，我們不用operator doube() const 成員函式，而是改用ToDouble的成員函式去執行型別轉換。

class Rational{
public:
  ....
  double ToDouble() const;  //將Rational轉換為double
};

Rational r(1,2);
cout<<r;                  //錯誤，Rational沒有operator<<
cout<<r.ToDouble();  //正確

template<typename T>
class Array{
public:
  Array(int lowBound,int highBound);
  Array(int size);
  T& operator[](int index);
  ...
};

bool operator==(const Array<int>& lhs,
                const Array<int>& rhs);
Array<int> a(10);
Array<int> b(10);
...
for(int i=0;i<10;++i)
  if(a==b[i]){                //本應該是a[i]=b[i
      //do something for when
  }
  else{
     // do something for other
  }
   
  

for(int i=0;i<10;++i)
  if(a==static_cast<Array<int>>(b[i]))...

  關鍵詞explicit就是為這個問題而生的。用法簡單易懂。只要將建構函式宣告為explicit即可，這樣編譯器就不能因隱式型別轉換而去呼叫它們。當然顯式轉換是允許的。

template<typename T>
class Array{
public:
...
  explicit Aarray(int size);  //注意explicit的使用
...
}；
Array<int> a(10);     //正確
Array<int? b(10);     //正確，均是顯式呼叫
if(a==b[i])...           //錯誤，無法將int隱式轉換為Array<int>
if(a==Array<int>(b[i]))...// 正確，顯式行為，但這裡無意義
if(a==static_cast< Array<int> >(b[i]))...//正確，顯式行為，但這裡無意義
if(a==(Array<int>)b[i])...   //C式風格的型別轉換，正確，但這裡無意義
};

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五、總結

  總之，型別轉換函式分為兩種，一種是單變數建構函式，它使得其它型別可能偷偷轉換為本型別使用，我的的解決辦法是讓該單變數建構函式explicit一下。還一種形式是轉換型別操作符，它使得本型別可能偷偷轉換為其它型別使用，解決的辦法是我們在類中提供功能相當的成員函式供顯式呼叫，這樣雖有些不便，但消除了風險。總之，對於型別轉換函式我們要保持警覺。