C类型转换规则何时发生隐式类型转换及强制类型转换适用场合

　　C做为强类型语言，要求编译期的类型声明与检查，要求表达式中各操作数的类型（包括赋值操作的左值和右值，以及形参和实参）具有一致性，但同时也允许一定的灵活性，允许类型在一定程度上的兼容，也就是允许类型遵循一定规则下的隐式转换和强制转换。
　　Thetypeoftheoperand（s）determinewhetheranexpressionislegaland，iftheexpressionislegal，determinesthemeaningoftheexpression。However，inCsometypesarerelatedtooneanother。Whentwotypesarerelated，wecanuseanobjectorvalueofonetypewhereanoperandoftherelatedtypeisexpected。Twotypesarerelatedifthereisaconversionbetweenthem。
　　表达式是否合法取决于操作数的类型，而且合法的表达式其含义也由其操作数类型决定。但是，在C中，某些类型之间存在相关的依赖关系。若两种类型相关，则可在需要某种类型的操作数位置上，使用该类型的相关类型对象或值。如果两个类型之间可以相互转换，则称这两个类型相关。1类型转换规则
　　1。1TheArithmeticConversions算术转换
　　Thelanguagedefinesasetofconversionsamongthebuiltintypes。Amongthese，themostcommonarethearithmeticconversions，whichensurethatthetwooperandsofabinaryoperator，suchasanarithmeticorlogicaloperator，areconvertedtoacommontypebeforetheoperatorisevaluated。Thatcommontypeisalsotheresulttypeoftheexpression。
　　C语言为内置类型提供了一组转换规则，其中最常用的是算术转换。算术转换保证在执行操作之前，将二元操作符（如算术或逻辑操作符）的两个操作数转换为同一类型，并使表达式的值也具有相同的类型。
　　Therulesdefineahierarchyoftypeconversionsinwhichoperandsareconvertedtothewidesttypeintheexpression。Theconversionrulesaredefinedsoastopreservetheprecisionofthevaluesinvolvedinamultitypeexpression。Forexample，ifoneoperandisoftypelongdouble，thentheotherisconvertedtotypelongdoubleregardlessofwhatthesecondtypeis。
　　算术转换规则定义了一个类型转换层次，该层次规定了操作数应按什么次序转换为表达式中最宽的类型。在包含多种类型的表达式中，转换规则要确保计算值的精度。例如，如果一个操作数的类型是longdouble，则无论另一个操作数是什么类型，都将被转换为longdouble。
　　Thesimplestkindsofconversionareintegralpromotions。Eachoftheintegraltypesthataresmallerthanintchar，signedchar，unsignedchar，short，andunsignedshortispromotedtointifallpossiblevaluesofthattypefitinanint。Otherwise，thevalueispromotedtounsignedint。Whenboolvaluesarepromotedtoint，afalsevaluepromotestozeroandtruetoone。
　　最简单的转换为整型提升：对于所有比int小的整型，包括char、signedchar、unsignedchar、short和unsignedshort，如果该类型的所有可能的值都能包容在int内，它们就会被提升为int型，否则，它们将被提升为unsignedint。如果将bool值提升为int，则false转换为0，而true则转换为1。
　　需要注意的，上述所谓的转换只是运算时的类型转换，存储时还会转换为其声明时的类型。inta6；doubleb3。7；intsum；sumab；a会提升为double，ab的结果会由double降级为int给到sum，但a和sum的存储类型仍然不变
　　1。2ConversionsbetweenSignedandUnsignedTypes有符号与无符号类型之间的转换
　　Whenanunsignedvalueisinvolvedinanexpression，theconversionrulesaredefinedtopreservethevalueoftheoperands。Conversionsinvolvingunsignedoperandsdependontherelativesizesoftheintegraltypesonthemachine。Hence，suchconversionsareinherentlymachinedependent。
　　若表达式中使用了无符号（unsigned）数值，所定义的转换规则需保护操作数的精度。unsigned操作数的转换依赖于机器中整型的相对大小，因此，这类转换本质上依赖于机器。
　　Inexpressionsinvolvingshortsandints，valuesoftypeshortareconvertedtoint。Expressionsinvolvingunsignedshortareconvertedtointiftheinttypeislargeenoughtorepresentallthevaluesofanunsignedshort。Otherwise，bothoperandsareconvertedtounsignedint。Forexample，ifshortsareahalfwordandintsaword，thenanyunsignedvaluewillfitinsideanint。Onsuchamachine，unsignedshortsareconvertedtoint。
　　包含short和int类型的表达式，short类型的值转换为int。如果int型足够表示所有unsignedshort型的值，则将unsignedshort转换为int，否则，将两个操作数均转换为unsignedint。例如，如果short用半字表示而int用一个字表示，则所有unsigned值都能包容在int内，在这种机器上，unsignedshort转换为int。
　　Thesameconversionhappensamongoperandsoftypelongandunsignedint。Theunsignedintoperandisconvertedtolongiftypelongonthemachineislargeenoughtorepresentallthevaluesoftheunsignedint。Otherwise，bothoperandsareconvertedtounsignedlong。
　　long和unsignedint的转换也是一样的。只要机器上的long型足够表示unsignedint型的所有值，就将unsignedint转换为long型，否则，将两个操作数均转换为unsignedlong。
　　Ona32bitmachine，longandintaretypicallyrepresentedinaword。Onsuchmachines，expressionsinvolvingunsignedintsandlongsareconvertedtounsignedlong。
　　在32位的机器上，long和int型通常用一个字长表示，因此当表达式包含unsignedint和long两种类型，其操作数都应转换为unsignedlong型。
　　Conversionsforexpressionsinvolvingsignedandunsignedintcanbesurprising。Intheseexpressionsthesignedvalueisconvertedtounsigned。Forexample，ifwecompareaplainintandanunsignedint，theintisfirstconvertedtounsigned。Iftheinthappenstoholdanegativevalue，theresultwillbeconvertedasdescribedasbelows，withalltheattendantproblemsdiscussedthere。
　　对于包含signed和unsignedint型的表达式，其转换可能出乎我们的意料。表达式中的signed型数值会被转换为unsigned型。例如，比较int型和unsignedint型的简单变量，系统首先将int型数值转换为unsignedint型，如果int型的值恰好为负数，其结果将以下述方法转换，并带来其所有副作用。Thetypeofanobjectdeterminesthevaluesthattheobjectcanhold。Thisfactraisesthequestionofwhathappenswhenonetriestoassignavalueoutsidetheallowablerangetoanobjectofagiventype。
　　对象的类型决定对象的取值。这会引起一个疑问：当我们试着把一个超出其取值范围的值赋给一个指定类型的对象时，结果会怎样呢？
　　Thecompilermustadjusttheoutofrangevaluesothatitwillfit。Thecompilerdoessobytakingtheremainderofthevaluemodulothenumberofdistinctvaluestheunsignedtargettypecanhold。Anobjectthatisan8bitunsignedchar，forexample，canholdvaluesfrom0through255inclusive。Ifweassignavalueoutsidethisrange，thecompileractuallyassignstheremainderofthevaluemodulo256。Forexample，wemightattempttoassignthevalue336toan8bitsignedchar。Ifwetrytostore336inour8bitunsignedchar，theactualvalueassignedwillbe80，because80isequalto336modulo256。
　　编译器必须调整越界值使其满足要求。编译器会将该值对unsigned类型的可能取值数目求模，然后取所得值。比如8位的unsignedchar，其取值范围从0到255（包括255）。如果赋给超出这个范围的值，那么编译器将会取该值对256求模后的值。例如，如果试图将336存储到8位的unsignedchar中，则实际赋值为80，因为80是336对256求模后的值。
　　（通常，编译器对于signed整型也是同样处理。）2WhenImplicitTypeConversionsOccur何时发生隐式类型转换
　　Thecompilerappliesconversionsforbothbuiltinandclasstypeobjectsasnecessary。Implicittypeconversionstakeplaceinthefollowingsituations：
　　编译器在必要时将类型转换规则应用到内置类型和类类型的对象上。在下列情况下，将发生隐式类型转换：
　　Inexpressionswithoperandsofmixedtypes，thetypesareconvertedtoacommontype：
　　在混合类型的表达式中，其操作数被转换为相同的类型：intival；doubledval；floatsumivaldvalivalconvertedtodouble
　　Anexpressionusedasaconditionisconvertedtobool：
　　用作条件的表达式被转换为bool类型：intival；if（ival）ivalconvertedtoboolwhile（cin）cinconvertedtobool
　　Conditionsoccurasthefirstoperandoftheconditional（？：）operatorandastheoperand（s）tothelogicalNOT（！），logicalAND（），andlogicalOR（）operators。Conditionsalsoappearintheif，while，for，anddowhilestatements。
　　条件操作符（？：）中的第一个操作数以及逻辑非（！）、逻辑与（）和逻辑或（）的操作数都是条件表达式。出现在if、while、for和dowhile语句中的同样也是条件表达式。
　　Anexpressionusedtoinitializeorassigntoavariableisconvertedtothetypeofthevariable：
　　用一表达式初始化某个变量，或将一表达式赋值给某个变量，则该表达式被转换为该变量的类型：intival3。14；3。14convertedtointintip；ip0；theint0convertedtoanullpointeroftypeint
　　Inaddition，implicitconversionsalsooccurduringfunctioncalls。
　　另外，在函数调用中也可能发生隐式类型转换。3C强制转换类模板
　　3。1staticcast
　　Anytypeconversionthatthecompilerperformsimplicitlycanbeexplicitlyrequestedbyusingastaticcast：
　　编译器隐式执行的任何类型转换都可以由staticcast显式完成：doubled97。0；castspecifiedtoindicatethattheconversionisintentionalcharchstaticcastchar（d）；
　　Suchcastsareusefulwhenassigningalargerarithmetictypetoasmallertype。Thecastinformsboththereaderoftheprogramandthecompilerthatweareawareofandarenotconcernedaboutthepotentiallossofprecision。Compilersoftengenerateawarningforassignmentsofalargerarithmetictypetoasmallertype。Whenweprovidetheexplicitcast，thewarningmessageisturnedoff。
　　当需要将一个较大的算术类型赋值给较小的类型时，使用强制转换非常有用。此时，强制类型转换告诉程序的读者和编译器：我们知道并且不关心潜在的精度损失。对于从一个较大的算术类型到一个较小类型的赋值，编译器通常会产生警告。当我们显式地提供强制类型转换时，警告信息就会被关闭。
　　Astaticcastisalsousefultoperformaconversionthatthecompilerwillnotgenerateautomatically。Forexample，wecanuseastaticcasttoretrieveapointervaluethatwasstoredinavoidpointer：
　　如果编译器不提供自动转换，使用staticcast来执行类型转换也是很有用的。例如，下面的程序使用staticcast找回存放在void指针中的值：voidpd；ok：addressofanydataobjectcanbestoredinavoidok：convertsvoidbacktotheoriginalpointertypedoubledpstaticcastdouble（p）；
　　Whenwestoreapointerinavoidandthenuseastaticcasttocastthepointerbacktoitsoriginaltype，weareguaranteedthatthepointervalueispreserved。Thatis，theresultofthecastwillbeequaltotheoriginaladdressvalue。
　　可通过staticcast将存放在void中的指针值强制转换为原来的指针类型，此时我们应确保保持指针值。也就是说，强制转换的结果应与原来的地址值相等。
　　3。2constcast
　　Aconstcast，asitsnameimplies，castsawaytheconstnessofitsexpression。Forexample，wemighthaveafunctionnamedstringcopythatwearecertainreads，butdoesnotwrite，itssingleparameteroftypechar。Ifwehaveaccesstothecode，thebestalternativewouldbetocorrectittotakeaconstchar。Ifthatisnotpossible，wecouldcallstringcopyonaconstvalueusingaconstcast：
　　constcast，顾名思义，将转换掉表达式的const性质。例如，假设有函数stringcopy，只有唯一的参数，为char类型，我们对该函数只读不写。在访问该函数时，最好的选择是修改它让它接受constchar类型的参数。如果不行，可通过constcast用一个const值调用stringcopy函数：constcharpcstr；charpcstringcopy（constcastchar（pcstr））；
　　Onlyaconstcastcanbeusedtocastawayconstness。Usinganyoftheotherthreeformsofcastinthiscasewouldresultinacompiletimeerror。Similarly，itisacompiletimeerrortousetheconstcastnotationtoperformanytypeconversionotherthanaddingorremovingconst。
　　只有使用constcast才能将const性质转换掉。在这种情况下，试图使用其他三种形式的强制转换都会导致编译时的错误。类似地，除了添加或删除const特性，用constcast符来执行其他任何类型转换，都会引起编译错误。
　　3。3reinterpretcast
　　Areinterpretcastgenerallyperformsalowlevelreinterpretationofthebitpatternofitsoperands。
　　reinterpretcast通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释。
　　Areinterpretcastisinherentlymachinedependent。Safelyusingreinterpretcastrequirescompletelyunderstandingthetypesinvolvedaswellasthedetailsofhowthecompilerimplementsthecast。
　　reinterpretcast本质上依赖于机器。为了安全地使用reinterpretcast，要求程序员完全理解所涉及的数据类型，以及编译器实现强制类型转换的细节。
　　在引入命名的强制类型转换操作符之前，显式强制转换用圆括号将类型括起来实现：charpc（char）ip；
　　Theeffectofthiscastisthesameasusingthereinterpretcastnotation。However，thevisibilityofthiscastisconsiderablyless，makingitevenmoredifficulttotrackdowntheroguecast。
　　效果与使用reinterpretcast符号相同，但这种强制转换的可视性比较差，难以跟踪错误的转换。
　　Dependingonthetypesinvolved，anoldstylecasthasthesamebehaviorasaconstcast，astaticcast，orareinterpretcast。Whenusedwhereastaticcastoraconstcastwouldbelegal，anoldstylecastdoesthesameconversionastherespectivenamedcast。Ifneitherislegal，thenanoldstylecastperformsareinterpretcast。Forexample，wemightrewritethecastsfromtheprevioussectionlessclearlyusingoldstylenotation：
　　旧式强制转换依赖于所涉及的数据类型，具有与constcast、staticcast和reinterpretcast一样的行为。在合法使用staticcast或constcast的地方，旧式强制转换提供了与各自对应的命名强制转换一样的功能。如果这两种强制转换均不合法，则旧式强制转换执行reinterpretcast功能。例如，我们可用旧式符号重写上一节的强制转换：intival；doubledval；ivalint（dval）；staticcast：convertsdoubletointconstcharpcstr；stringcopy（（char）pcstr）；constcast：castsawayconstintip；charpc（char）ip；reinterpretcast：treatsintaschar
　　Byusingacast，theprogrammerturnsoffordampensnormaltypechecking。WestronglyrecommendthatprogrammersavoidcastsandbelievethatmostwellformedCprogramscanbewrittenwithoutrelyingoncasts。
　　强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查。强烈建议程序员避免使用强制类型转换，不依赖强制类型转换也能写出很好的C程序。4相关术语
　　arithmeticconversion（算术转换）
　　Aconversionfromonearithmetictypetoanother。Inthecontextofthebinaryarithmeticoperators，arithmeticconversionsusuallyattempttopreserveprecisionbyconvertingasmallertypetoalargertype（e。g。，smallintegraltypes，suchascharandshort，areconvertedtoint）。
　　算术类型之间的转换。在使用二元算术操作符的地方，算术转换通常将较小的类型转换为较大的类型，以确保精度（例如，将小的整型char型和short型转换为int型）。
　　dynamiccast
　　Usedincombinationwithinheritanceandruntimetypeidentification。
　　用于结合继承和运行时类型识别。
　　implicitconversion（隐式类型转换）
　　Aconversionthatisautomaticallygeneratedbythecompiler。Givenanexpressionthatneedsaparticulartypebuthasanoperandofadifferingtype，thecompilerwillautomaticallyconverttheoperandtothedesiredtypeifanappropriateconversionexists。
　　编译器自动实现的类型转换。假设表达式需要某种特定类型的数值，但其操作数却是其他不同的类型，此时如果系统定义了适当的类型转换，编译器会自动根据转换规则将该操作数转换为需要的类型。
　　integralpromotions（整型提升）
　　Subsetofthestandardconversionsthattakeasmallerintegraltypetoitsmostcloselyrelatedlargertype。Integraltypes（e。g。short，char，etc。）arepromotedtointorunsignedint。
　　整型提升是标准类型转换规则的子集，它将较小的整型转换为最接近的较大数据类型。整型（如short、char等）被提升为int型或unsignedint型。
　　reinterpretcast
　　Interpretsthecontentsoftheoperandasadifferenttype。Inherentlymachinedependentanddangerous。
　　将操作数内容解释为另一种不同的类型。这类强制转换本质上依赖于机器，而且是非常危险的。
　　staticcast
　　Anexplicitrequestforatypeconversionthatthecompilerwoulddoimplicitly。Oftenusedtooverrideanimplicitconversionthatthecompilerwouldotherwiseperform。
　　编译器隐式执行的任何类型转换都可以由staticcast显式完成。我们常常使用staticcast取代由编译器实现的隐式转换。
　　End