C++转换构造函数和隐式转换函数

最新推荐文章于 2025-05-13 23:04:59 发布

然鸟

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分类专栏： C/C++ 文章标签：转换构造函数隐式转换函数

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本文详细介绍了C++中的转换构造函数和类型转换函数。解释了这两种构造函数的作用及使用方法，并通过示例代码展示了如何进行类型转换。

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今天是第一次听到C++还有个转换构造函数，之前经常见到默认构造函数、拷贝构造函数、析构函数，但是从没听说过转换构造函数，隐式转换函数也是一样，C++的确是够博大精深的，再次叹服！

其实我们已经在C/C++中见到过多次标准类型数据间的转换方式了，这种形式用于在程序中将一种指定的数据转换成另一指定的类型，也即是强制转换，比如：int a = int(1.23),其作用是将1.23转换为整形1。然而对于用户自定义的类类型，编译系统并不知道如何进行转换，所以需要定义专门的函数来告诉编译系统改如何转换，这就是转换构造函数和类型转换函数！

一、转换构造函数

转换构造函数(conversion constructor function) 的作用是将一个其他类型的数据转换成一个类的对象｡
当一个构造函数只有一个参数，而且该参数又不是本类的const引用时，这种构造函数称为转换构造函数。
转换构造函数是对构造函数的重载。
例如：

Complex(double r) 
{
    real=r;
    imag=0;
}

其作用是将double型的参数r转换成Complex类的对象,将r作为复数的实部,虚部为0｡用户可以根据需要定义转换构造函数,在函数体中告诉编译系统怎样去进行转换｡
那么如何使用转换构造函数进行类型转换呢？我们看如下的例子：

// TypeSwitch.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

using namespace std;

class Complex
{
public:
	Complex():real(0),imag(0){};
	Complex(double r, double i):real(r),imag(i){};
	Complex(double r):real(r),imag(0){};  // 定义转换构造函数

	void Print(){
		cout<<"real = " << real <<" image = "<<imag<<endl;
	}
	Complex& operator+(Complex c){
		return Complex(this->real + c.real, this->imag + c.imag);		
	}
private:
	double real;
	double imag;
};

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	Complex c;
	c = 1.2;  // 调用转换构造函数将1.2转换为Complex类型
	c.Print();
	Complex c1(2.9, 4.2);
	Complex c2 = c1 + 3.1; // 调用转换构造函数将3.1转换为Complex类型
	c2.Print();
	return 0;
}

不仅可以将一个标准类型数据转换成类对象,也可以将另一个类的对象转换成转换构造函数所在的类对象｡如可以将一个学生类对象转换为教师类对象,可以在Teacher类中写出下面的转换构造函数:

Teacher(Student& s)
{
	num=s.num;
	strcpy(name,s.name);
	sex=s.sex;
}

使用方法同上！
注意：

1.用转换构造函数可以将一个指定类型的数据转换为类的对象｡但是不能反过来将一个类的对象转换为一个其他类型的数据(例如将一个Complex类对象转换成double类型数据)｡

2.如果不想让转换构造函数生效，也就是拒绝其它类型通过转换构造函数转换为本类型，可以在转换构造函数前面加上explicit！例如：

// TypeSwitch.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

using namespace std;

class Complex
{
public:
	Complex():real(0),imag(0){};
	Complex(double r, double i):real(r),imag(i){};
	explicit Complex(double r):real(r),imag(0){};  // explicit禁止构造函数的转换功能

	void Print(){
		cout<<"real = " << real <<" image = "<<imag<<endl;
	}
private:
	double real;
	double imag;
};

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	Complex c1(1.2, 2.3), c2;
	double d;
	d = c1 + 1.1; // 调用类型转换函数将c1转换为double，编译出错！
	cout<<d<<endl;
	
	return 0;
}

二、类型转换函数

用转换构造函数可以将一个指定类型的数据转换为类的对象｡但是不能反过来将一个类的对象转换为一个其他类型的数据(例如将一个Complex类对象转换成double类型数据)｡而类型转换函数就是专门用来解决这个问题的！
类型转换函数的作用是将一个类的对象转换成另一类型的数据｡
如果已声明了一个Complex类,可以在Complex类中这样定义类型转换函数:

operator double( )
{
     return real;
}

类型转换函数的一般形式为：

operator 类型名( )
{
实现转换的语句
}

注意事项：
1.在函数名前面不能指定函数类型,函数没有参数｡
2.其返回值的类型是由函数名中指定的类型名来确定的｡
3.类型转换函数只能作为成员函数,因为转换的主体是本类的对象，不能作为友元函数或普通函数｡
4.从函数形式可以看到,它与运算符重载函数相似,都是用关键字operator开头,只是被重载的是类型名｡double类型经过重载后,除了原有的含义外,还获得新的含义(将一个Complex类对象转换为double类型数据,并指定了转换方法)｡这样,编译系统不仅能识别原有的double型数据,而且还会把Complex类对象作为double型数据处理｡

// TypeSwitch.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

using namespace std;

class Complex
{
public:
	Complex():real(0),imag(0){};
	Complex(double r, double i):real(r),imag(i){};
	Complex(double r):real(r),imag(0){};  // 定义转换构造函数

	void Print(){
		cout<<"real = " << real <<" image = "<<imag<<endl;
	}
	operator double(){ // 定义类型转换函数
		return real;
	}
private:
	double real;
	double imag;
};

int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	Complex c1(1.2, 2.3);
	double d;
	d = c1 + 1.1; // 调用类型转换函数将c1转换为double
	cout<<d<<endl;
	
	return 0;
}

本例中，对于d = c1 + 1.1；先调用类型转换函数将c1转为double类型，然后在与1.1相加！
那么程序中的Complex类对具有双重身份,既是Complex类对象,又可作为double类型数据｡Complex类对象只有在需要时才进行转换,要根据表达式的上下文来决定｡转换构造函数和类型转换运算符有一个共同的功能: 当需要的时候,编译系统会自动调用这些函数,建立一个无名的临时对象(或临时变量)｡