有关C++中类类型转换操作符总结(必看篇)

实例如下：

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;
};

转换函数采用如下通用形式：

operator type();

type表示内置类型名、类类型名或由类型别名定义的名字。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（数据和函数指针）以及引用类型是可以的。转换函数必须是成员函数，不能指定返回类型，并且形参表必须为空。operator int 返回一个 int 值；如果定义 operator Sales_item，它将返回一个 Sales_item 对象，诸如此类。转换函数一般不应该改变被转换的对象。因此，转换操作符通常应定义为 const 成员。

SmallInt si;

double dval;

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

优点：类类型转换可能是实现和使用类的一个好处。通过为 SmallInt 定义到int 的转换，能够更容易实现和使用 SmallInt 类。int 转换使 SmallInt 的用户能够对 SmallInt 对象使用所有算术和关系操作符，而且，用户可以安全编写将 SmallInt 和其他算术类型混合使用的表达式。定义一个转换操作符就能代替定义 48个（或更多）重载操作符，类实现者的工作就简单多了。

缺点：二义性

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

对 extended_compute 的调用有二义性。可以使用任一转换函数，但每个都必须跟上一个标准转换来获得 long double，因此，没有一个转换比其他的更好，调用具有二义性。

如果两个转换操作符都可用在一个调用中，而且在转换函数之后存在标准转换，则根据该标准转换的类别选择最佳匹配。若无最佳匹配，就会出现二义性。

再比如：

可能存在两个转换操作符，也可能存在两个构造函数可以用来将一个值转换为目标类型。

考虑 manip 函数，它接受一个 SmallInt 类型的实参：

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

第三个调用具有二义性。没有构造函数完全匹配于 long。使用每一个构造函

数之前都需要对实参进行转换：

1. 标准转换（从 long 到double）后跟 SmallInt(double)。

2. 标准转换（从 long 到int）后跟 SmallInt(int)。

这些转换序列是不能区别的，所以该调用具有二义性。

当两个类定义了相互转换时，很可能存在二义性：

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

实参 int_val 可以用两种不同方式转换为 SmallInt 对象，编译器可以使

用接受 Integral 对象的构造函数，也可以使用将 Integral 对象转换为

SmallInt 对象的 Integral 转换操作。因为这两个函数没有高下之分，所以这

个调用会出错。

在这种情况下，不能用显式类型转换来解决二义性——显式类型转换本身既可以使用转换操作又可以使用构造函数，相反，需要显式调用转换操作符或构造函数：

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

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

改变构造函数以接受 const Integral 引用：

class SmallInt {

public:

SmallInt(constIntegral&);

};

则对compute(int_val) 的调用不再有二义性！原因在于使用 SmallInt构造函数需要将一个引用绑定到 int_val，而使用 Integral 类的转换操作符可以避免这个额外的步骤。这一小小区别足以使我们倾向于使用转换操作符。

显式强制转换消除二义性

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

可以利用显式强制转换来消除二义性：

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

显式构造函数调用消除二义性

class SmallInt {

public:

SmallInt(int= 0);

};

class Integral {

public:

Integral(int= 0);

};

void manip(const Integral&);

void manip(const SmallInt&);

manip(10); // error: ambiguous

可以用显示构造函数消除二义性：

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

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

标准转换优于类类型转换

class LongDouble

{

public:

     LongDouble(double );

     //…

};

void calc( int );

void calc( LongDouble );

double dval;

calc( dval ); // which function

最佳可行函数是voidcalc(int), 调用此函数的转换为：将实参double类型转换为int类型的，为标准转换；调用voidcalc( LongDouble)函数时，将实参从double转换为LongDouble类型，为类类型转换，因为标准转换优于类类型转换，所以第一个函数为最佳可行函数。

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