C/C++ 中的类型转换到底是什么？

Question

C/C++ 中的类型转换到底是什么？编译器如何检查是否需要（并且有效）显式类型转换？它是否比较一个值所需的空间？例如，如果我有：

int a;
double b = 15.0;
a = (int) b;

如果我没记错的话，双精度值需要比整数（4 字节）更多的空间（是 8 字节吗？！）。并且两者的内部表示完全不同（二/尾数的补码）。那么内部会发生什么呢？这里的例子很简单，但是在 C/C++ 中有很多类型转换。

编译器如何知道（或程序员）我是否可以转换，例如FOO 到 BAR？

Answer 1

编译器知道如何隐式执行某些类型转换 - double 到 int 就是其中之一。它只是去掉小数部分。内部表示会作为过程的一部分进行转换，因此分配可以正常工作。

请注意，有些值太大而无法正确转换。我不记得这种情况的规则是什么。它可以由编译器自行决定。

Answer 2

类型转换基本上是从一种类型到另一种类型的转换。它可以是隐式的（即由编译器自动完成，可能会在过程中丢失信息）或显式的（即由开发人员在代码中指定）。类型占据的空间是次要的。更重要的是转换的适用性（有时是方便性）。

隐式转换可能会丢失信息，可能会丢失/获得符号，并且可能会发生上溢/下溢。编译器不会保护您免受这些事件的影响，除非可能通过在编译时生成的警告。当派生类型隐式转换为基类型（按值）时，也会发生切片。

对于可能非常危险的转换（例如，从基类型到派生类型），C++ 标准需要显式转换。不仅如此，它还提供了更多限制性的显式转换，例如static_cast、dynamic_cast、reinterpret_cast 和const_cast，每个都进一步将显式转换限制为仅可能转换的子集，从而减少潜在的用于投射错误。

隐式和显式的有效转换最终由 C/C++ 标准定义，尽管在 C++ 中，开发人员可以通过使用构造函数和重载 ( cast) 运算符。

标准允许转换的完整规则以及不允许转换的完整规则可能非常复杂。我试图忠实地在这个答案中对其中一些规则进行简要的总结。如果您真的对允许和不允许的内容感兴趣，我强烈建议您访问标准并阅读有关类型转换的相应部分。

Answer 3

为您的代码编写一个小 C 程序，然后按照 How to get GCC to generate assembly code 中的说明查看编译器如何进行类型转换。

Answer 4

只想提一些经常被忽视的东西：

• 强制转换总是会创建一个临时的目标类型（尽管如果目标类型是引用，您不会注意到）。

这可能很重要。例如：

#include <iostream>

void change_one_print_other( int& a, const int& b )
{
    a = 0;
    std::cout << b << "\n";
}

int main(void)
{
    int x = 5, y = 5;

    change_one_print_other(x, x);
    change_one_print_other(y, static_cast<int>(y));
}

那个演员看起来没用。但是looks can be deceiving。