Conversion function 转换函数

Conversion function个人理解为是一个跟重载配合使用的重要结构，我们经常会对一些对象进行类型转换，比如把一个Double类型转为Int类型，或是float类型转Double类型，那么当我们构建自己的类的时候，我们希望当它与某种类型进行相加相减之类的操作时，能够自动将自己转换为对应的类型，亦是将另外一种类型转换成跟自己相同的类型，然后进行你设定好的操作。

 

一般来说，设定这种转化函数，必须是符合逻辑的，不能随意改变，否则会对程序整体造成不好的影响。

就拿分数类来进行解释。

class Fraction {
public:
    Fraction(int num,int den = 1):m_numerator(num),m_denominator(den){}
    operator double() const {
        return (double)m_numerator / m_denominator;
    }

private:
    int m_numerator; // 分子
    int m_denominator; //分母
};

 

比如上面的代码，我们分数类有两个属性，一个分子，一个分母，且都是int类型，那么假如，我们想把这个分数类的对象与某个整数，或者是浮点数相加，那么该怎么做呢，比如下面这个操作：

int main()
{
Fraction f(3, 5);
double d = 4 + f;
...
}

 

很明显，我们想要得到的结果是 3/5 + 4的结果，可是 4 是一个整形，而f是你自己构建的类的对象，两种完全不相同的东西，如何相加呢。

可以再回到我们最上面那一段代码：

 operator double() const {
        return (double)m_numerator / m_denominator;
    }

 

可能之前对重载有些许过了解的人，会对这段代码产生疑惑，一般是重载一个运算符，那么operator double() 是什么意思呢，其实很简单，意思就是，当对象与其他类型的变量进行运算时，编译器会先找你的类里面，有没有相关的设定，可以让你的对象变为一个类型并且能够符合当前的状况，比如运行到 double d = 4 + f;这里，编译器就开始找你的Fraction类里有什么可以使用的类型，operator double()就是表示，我这个类的对象，可以作为一个double类型使用，并且作为double类型使用时，应该变成一个什么样的double值，很明显，一个分数如何变成double值，当然是分子除以分母。

 

好了，那么新的问题又来了，万一它其中有多个重载类型呢，那将会发生什么。

class Fraction {
public:
    Fraction(int num,int den = 1):m_numerator(num),m_denominator(den){}
    operator double() const {
        return (double)m_numerator / m_denominator;
    }
    operator int() const {
        return (int)m_numerator / m_denominator;
    }
private:
    int m_numerator; // 分子
    int m_denominator; //分母
};

 

看到这段代码，我们发现，又多了一个operator int()，最开始说了，C++能处理的，都会自己处理，因为遇到的都是它觉得是这样，或者只能是这样的状况，那么当前这种情况下， 它再次遇到 double d = 4 + f;时，它找你的类中相应的转换函数，发现既可转换成 double，也可以转换成int,而且这两个都能与4相加，C++并不知道你到底想要f以什么样的类型面对这个4，所以就会报错。

 

遇到这种状况很简单，要么你告诉编译器你想做什么，要么就把可能性排掉只剩下一种（逻辑正确性就体现在这，如果逻辑思路正确，一般是不会分出很多种情况）。

我们当然可以告诉编译器我们想做什么，只需要：

int main()
{
Fraction f(3, 5);
double d = 4 + (int)f;
...
}

或者

int main()
{
Fraction f(3, 5);
double d = 4 + (double)f;
...
}

这样编译器就知道你想要f以什么样的姿势面对这个整形变量了。

我们也能得到想要的值。

 

 

那么Fraction类对象能转化为其他的类型，那么是否能将这个"4"转换为Fraction类型呢，答案是可以的.

non-explicit-one-argument ctor

看下面这一段代码：

class Fraction {
public:
    Fraction(int num,int den = 1):m_numerator(num),m_denominator(den){}

    Fraction operator+ (const Fraction& f) {
        return Fraction(...);
    }
private:
    int m_numerator; // 分子
    int m_denominator; //分母
};

 

此时再遇到 

Fraction f(3,5);
Fraction d2 = f + 4;

会如何，我们想得到一个Fraction类的对象，并且得到相应的值，是f + 4,此时应该怎么做，很明显，我们应该把4变成Fraction类，理所当然4就是 4/1，所以在 operator+ 中，我们直接调用构造函数，创建并返回一个分子为4，分母为1的Fraction类对象，因为Fraction(int num,int den = 1)可以看出，构造函数分母初始化为1,传值为4会赋值给num，所以得到4/1,具体相加的操作可以继续在重载函数中实现，这里就不具体操作了。

 

刚刚可以看到上面有个non-explicit-one-argument ctor ，这是什么意思呢，其实就是构造函数是非explicit类型，explicit是用来干什么的，之前说了，编译器觉得你想要干什么，会帮你去做，不加explicit就是让编译器能干就干，如果加上explicit就是让编译器不要去揣测，放这别去碰这个构造函数。

由于我们之前没有加explicit,所以当你把4变成一个Fraction类对象时，编译器看到分母den = 1 有初始值，所以会把4当做没有初始值的num,并调用构造函数。

而如果我们加上explicit,编译器就不会做这个动作，并且也我们也就无法实现上面那个操作了。

 

这里可以用两个例子来说明：

class Fraction {
public:
    Fraction(int num,int den = 1):m_numerator(num),m_denominator(den){}
    operator double() const {
        return (double)m_numerator / m_denominator;
    }
    Fraction operator+ (const Fraction& f) {
        return Fraction(...);
    }
private:
    int m_numerator; // 分子
    int m_denominator; //分母
};

比如说这串代码，当它遇到 

Fraction f(3,5);
Fraction d2 = f + 4;

它也是无法执行的，因为编译器不知道你是要将4转为Fraction类，还是要将f转为double型，编译器就会报错：

Error:ambiguous

而如果你加上 explicit ，也就是

class Fraction {
public:
    explicit Fraction(int num,int den = 1):m_numerator(num),m_denominator(den){}
    operator double() const {
        return (double)m_numerator / m_denominator;
    }
    Fraction operator+ (const Fraction& f) {
        return Fraction(...);
    }
private:
    int m_numerator; // 分子
    int m_denominator; //分母
};

此时，编译器就不会把 4 变为 4/1 了，因为编译器不会去揣测你的意思了，它不会去调用这个构造函数去把4变成4/1，然后由于我们要得到的d2 是 Fraction类型的，f变为double类型与4相加，会出现什么情况，

想象一样 Fraction d2 = 4.6 ;  这样能行吗，肯定不行，所以我们会看到这种报错：

Error:conversion from "double" to "Fraction" requested

 

以上就是对Conversion function转换函数的一点粗略理解。