C++中類類型轉換操作符的示例分析

這篇文章主要為大家展示了“C++中類類型轉換操作符的示例分析”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“C++中類類型轉換操作符的示例分析”這篇文章吧。

實例如下：

class SmallInt {
public:
  SmallInt(int i = 0): val(i)
  { 
   if (i < 0 || i > 255)
    throw std::out_of_range("Bad SmallInt initializer");
  }
  operator int() const { return val; }
private:
  std::size_t val;
};

轉換函數采用如下通用形式：

operator type();

type表示內置類型名、類類型名或由類型別名定義的名字。對任何可作為函數返回類型的類型（除了 void 之外）都可以定義轉換函數。一般而言，不允許轉換為數組或函數類型，轉換為指針類型（數據和函數指針）以及引用類型是可以的。轉換函數必須是成員函數，不能指定返回類型，并且形參表必須為空。operator int 返回一個 int 值；如果定義 operator Sales_item，它將返回一個 Sales_item 對象，諸如此類。轉換函數一般不應該改變被轉換的對象。因此，轉換操作符通常應定義為 const 成員。

SmallInt si;

double dval;

si >= dval // si converted to int and then convert todouble

優點：類類型轉換可能是實現和使用類的一個好處。通過為 SmallInt 定義到int 的轉換，能夠更容易實現和使用 SmallInt 類。int 轉換使 SmallInt 的用戶能夠對 SmallInt 對象使用所有算術和關系操作符，而且，用戶可以安全編寫將 SmallInt 和其他算術類型混合使用的表達式。定義一個轉換操作符就能代替定義 48個（或更多）重載操作符，類實現者的工作就簡單多了。

缺點：二義性

class SmallInt {

public:

     SmallInt(int= 0);

    SmallInt(double);

//Usually it is unwise to define conversions to multiple arithmetic types

    operatorint() const { return val; }

    operatordouble() const { return val; }

private:

   std::size_tval;

};

 

void compute(int);

void fp_compute(double);

void extended_compute(long double);

SmallInt si;

compute(si); // SmallInt::operator int() const

fp_compute(si); // SmallInt::operator double() const

extended_compute(si); // error: ambiguous

對 extended_compute 的調用有二義性。可以使用任一轉換函數，但每個都必須跟上一個標準轉換來獲得 long double，因此，沒有一個轉換比其他的更好，調用具有二義性。

如果兩個轉換操作符都可用在一個調用中，而且在轉換函數之后存在標準轉換，則根據該標準轉換的類別選擇最佳匹配。若無最佳匹配，就會出現二義性。

再比如：

可能存在兩個轉換操作符，也可能存在兩個構造函數可以用來將一個值轉換為目標類型。

考慮 manip 函數，它接受一個 SmallInt 類型的實參：

void manip(const SmallInt &);

double d; int i; long l;

manip(d); // ok: use SmallInt(double) to convert theargument

manip(i); // ok: use SmallInt(int) to convert theargument

manip(l); // error: ambiguous

第三個調用具有二義性。沒有構造函數完全匹配于 long。使用每一個構造函

數之前都需要對實參進行轉換：

1. 標準轉換（從 long 到double）后跟 SmallInt(double)。

2. 標準轉換（從 long 到int）后跟 SmallInt(int)。

這些轉換序列是不能區別的，所以該調用具有二義性。

當兩個類定義了相互轉換時，很可能存在二義性：

class Integral;

class SmallInt {

public:

SmallInt(Integral);// convert from Integral to SmallInt

};

class Integral {

public:

operatorSmallInt() const; // convert from Integral to SmallInt 

};

 

void compute(SmallInt);

Integral int_val;

compute(int_val); // error: ambiguous

實參 int_val 可以用兩種不同方式轉換為 SmallInt 對象，編譯器可以使

用接受 Integral 對象的構造函數，也可以使用將 Integral 對象轉換為

SmallInt 對象的 Integral 轉換操作。因為這兩個函數沒有高下之分，所以這

個調用會出錯。

在這種情況下，不能用顯式類型轉換來解決二義性——顯式類型轉換本身既可以使用轉換操作又可以使用構造函數，相反，需要顯式調用轉換操作符或構造函數：

compute(int_val.operator SmallInt()); // ok: useconversion operator

compute(SmallInt(int_val)); // ok: use SmallInt constructor

改變構造函數以接受 const Integral 引用：

class SmallInt {

public:

SmallInt(constIntegral&);

};

則對compute(int_val) 的調用不再有二義性！原因在于使用 SmallInt構造函數需要將一個引用綁定到 int_val，而使用 Integral 類的轉換操作符可以避免這個額外的步驟。這一小小區別足以使我們傾向于使用轉換操作符。

顯式強制轉換消除二義性

class SmallInt {

public:

// Usually it is unwise to define conversions tomultiple

arithmetic types

operatorint() const { return val; }

operatordouble() const { return val; }

// ...

private:

std::size_tval;

};

void compute(int);

void compute(double);

void compute(long double);

SmallInt si;

compute(si); // error: ambiguous

可以利用顯式強制轉換來消除二義性：

compute(static_cast<int>(si)); // ok: convertand call compute(int)

顯式構造函數調用消除二義性

class SmallInt {

public:

SmallInt(int= 0);

};

class Integral {

public:

Integral(int= 0);

};

void manip(const Integral&);

void manip(const SmallInt&);

manip(10); // error: ambiguous

可以用顯示構造函數消除二義性：

manip(SmallInt(10)); // ok: call manip(SmallInt)

manip(Integral(10)); // ok: call manip(Integral)

標準轉換優于類類型轉換

class LongDouble

{

public:

     LongDouble(double );

     //…

};

void calc( int );

void calc( LongDouble );

double dval;

calc( dval ); // which function

最佳可行函數是voidcalc(int), 調用此函數的轉換為：將實參double類型轉換為int類型的，為標準轉換；調用voidcalc( LongDouble)函數時，將實參從double轉換為LongDouble類型，為類類型轉換，因為標準轉換優于類類型轉換，所以第一個函數為最佳可行函數。

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