C++ —— 数据类型转换和数据类型的别名

引言

计算机进行运算时，要求各操作数的数据类型、大小和存储方式都要相同。（例如：8字节的整数和8字节的浮点数，虽然占用内存大小一样，但是存储方式不同，所以两者不能直接进行运算）
在实际开发中，不同类型的数据进行混合运算是基本需求。
自动类型转换：某些类型的转换编译器可以隐式进行，不需程序员干预。
强制类型转换：有些类型的转换需要程序员显式指定。
数据类型转换方式有C风格和C++风格，两者都可使用，本文主要讲述C风格的数据类型转换。
点击链接：C++风格的类型转换

自动类型转换

不同数据类型的差别在于取值范围和精度，数据的取值范围越大，精度越高。
整型从低 -> 高：
char -> short -> int -> long -> long long
浮点型从低 -> 高：
float -> double -> long double
自动类型转换的规则如下：

• 如果一个表达式中出现了不同类型操作数的混合运算，较低类型将自动向较高类型转换；

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    char n1 = 123; // 占用1字节
    int n2 = 98465; // 占用4字节
    long long n3 = 123456789000000; // 占用8字节，把n1和n2转换成n3肯定没问题。
    cout << "n1 + n2 + n3 = " << n1 + n2 + n3 << endl;

    return 0;
}

在运算之前，编译器会先把n1和n2先转换成long long类型，再和n3进行运算。

• 当表达式中含有浮点型操作数时，所有操作数都将转换为浮点型，其实就是把更小的操作数转换为更大的操作数，这种转换没有风险；运行如下代码：

cout << "8 / 5 = " << 8 / 5 << endl; // 0.6会被舍弃掉
cout << "8.0 / 5 = " << 8.0 / 5 << endl;

运行结果如下：

8 / 5 = 1
8.0 / 5 = 1.6

这是因为整数和浮点数的存储方式不同。不管小数点后面的数字是大还是小，整数都没办法保存它。

• 赋值运算的右值类型与左值类型不一致时，将右值类型提升/降低为左值类型；

int n4 = 'a'; // 'a'为char类型，取值范围小于int，赋值时自动转换为int类型
cout << "n4 = " << n4 << endl;

int n5 = 123.456; // 123.456为double类型，取值范围大于int，赋值时自动转换为int类型，小数部分舍弃
cout << "n5 = " << n5 << endl;

运行结果如下：

n4 = 97
n5 = 123

• 赋值运算右值超出了左值类型的表示范围，把该右值截断后赋给左值，所得结果可能毫无意义。

int n6 = 4294967295 + 1;
cout << "n6 = " << n6 << endl;

运行结果如下：

n6 = 0

强制类型转换

为了让程序设计更灵活，转换的目的更清晰，C++提供了强制类型转换的方法，也称之为显式转换。
强制类型转换的语法：(目标类型) 表达式
示例代码如下：

cout << "(double) 8 / 5 = " << (double) 8 / 5 << endl;

运行结果如下：

(double) 8 / 5 = 1.6

注意：

• 如果使用强制转换，表示已有明确的目的；
• 如果采用了强制类型转换，编译的告警信息将不再出现；

int n6 = (int) 4294967295 + 1; // 如果不强制转成(int)，编译会通过，但编译器会提出告警信息。
cout << "n6 = " << n6 << endl;

• 类型转换运算符的优先级比较高，如果没把握就加括号。

数据类型的别名

创建数据类型别名的目的：

• 为名称复杂的类型创建别名，方便书写和记忆；
• 创建与平台无关的数据类型，提高程序的兼容性。
  语法：typedef 原数据类型名 别名；

C++11还可以用using关键字创建数据类型的别名。示例代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	// 在VS中，short是两个字节，int是四个字节，long也是四个字节，long long是八个字节。
	typedef short         int16_t;    // 16位的整数。
	typedef int             int32_t;    // 32位的整数。
	typedef long long int64_t;    // 64位的整数。
	// 在Linux中，short是两个字节，int是四个字节，long也是八个字节，long long也是八个字节。
	typedef short         int16_t;    // 16位的整数。
	typedef int             int32_t;    // 32位的整数。
	typedef long          int64_t;    // 64位的整数。

	// 在程序源代码中，只使用别名int16_t、int32_t、int64_t，不使用原名。
}

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