5. 对定制的“类型转换函数”保持警觉

C++中允许编译器在不同类型中执行隐式转化，例如默默地将char转化为int，将short转化为double等等，这些是语言提供的。现在当你写自己的类型时，你可以选择是否提供某些函数，供编译器用作隐式类型转化之用。如定义一个类类型，是否允许其它类型转化为此类类型，我们可以操控的。

可以通过两种函数允许编译器执行这样的隐式转化：单自变量constructor 和隐式类型转化操作符。

单自变量constructor ：指的是以单一自变量成功调用的constructor，这样的constructor可能只有一个单一参数，也可能有多个参数，而其他参数都有默认值。如下面两个例子：

class CName{

    public:

        CName(const string& s);      //ctor声明时只有一个自变量

    //...

};

class CRational{

    public:

       CRational(int numerator = 0, int denominator = 1);      //ctor声明时有两个自变量，但其他有默认值

    //...

};

//上面的ctor可以用来作为隐式类型转化函数

CName stu = "hazirguo";         //可以将string类型转化为CName类型

CRational doub = 3;             //可以将int 类型转化为CRational类型

 

隐式类型转化操作符：这是一个成员函数，由关键词operator 后加上一个类型名称。如下例：

class CRational{

    public:

        CRational(int numerator, int denominator);

        operator double() const                       //可以完成将CRational类转化为double类型

        {   return numerator * 1.0 / denominator;   }

        //...

};

//下面的代码会调用上面的转化函数

CRational r(1, 2); // r = 1/2

double d = 0.5 * r; // 将r转化为double，再相乘

 

但是，最好不要提供任何类型转化函数！！！因为在你从未预期的情况下，此类函数就可能被调用，而结果显然不是你想要的，但是此类错误往往是很难调试的。分别举例说明之：

例一：

class CArray{

public:

	CArray(int lowBound, int highBound);       //两个参数的ctor,不可能作为隐式转化函数

	CArray(int size);                          //单变量ctor,可能作为隐式转化函数使用

	int operator[] (int index);

	//...

};

bool operator == (const CArray& lhs, const CArray& rhs);       //重载 == 函数

CArray a(10);

CArray b(10);

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

	if (a == b[i])           //原意是a[i] == b[i],但此处编译器却为报错

	{   /* do something when a[i]==b[i]  */   }   // (***)

         else

         {  /* ...  */     }

}

 

之所以没有报错的原因是：a == b[i]的一边是CArray型，一边是int型，而重载operator == 函数带有两个CArray型参数，编译器试图将int转化为CArray型是行的通的，

因为CArray有个单自变量的ctor，可以将int转化为CArray型。但很显然，这样的话，结果不是我们预期的那样！

解决的方法：只要将ctor声明为explicit就行了，编译器便不能因隐式转化的需要调用它们。不过显示类型转化仍然是可行的：

class CArray{

public:

   //...

   explicit CArray(int size);      //这里使用了关键字explicit

   //...

};

CArray a(10);

CArray b(10);

if (a == b[i])         //error! 无法将int隐式转化为CArray型

if (a == static_cast<CArray> (b[i]))          //right!显示转化仍然可行

例二：

class CRational{

    public:

        CRational(int numerator, int denominator);

        operator double() const                       //可以完成将CRational类转化为double类型

         {   return numerator * 1.0 / denominator;   }

        //...

};

//

CRational r(1, 2);

cout << r;          //原意输出1/2,但却输出了0.5

上面程序并没有定义operator << 可以接受CRational，但编译器却没有报错，却输出了一个double型的数0.5。原因在于，编译器会想尽各种方法让函数转化成功，本例中只要调用CRational::operator double 即可将CRational转化为double型，于是上述代码将r以非分数形式输出。显然，这也不是我们想要的结果！！

解决方法：以功能对等的另一个函数取代类型转化操作符。本例中，为了将CRational转化为double，不妨以一个名为asDouble的函数取代operator double：

class CRational{

    public:

        CRational(int numerator, int denominator);

        double asDouble() const ;        //将CRational 转化为double

};

CRational r(1, 2);

cout << r;            //error! CRational 没有operator <<

cout << r.asDouble();      //right!

 

小结： 一般而言，愈有经验的C++程序员愈可能避免使用类型转化操作符。

 

参考文献： 《More Effective C++ 35个改善编程与设计的有效方法 中文版