c++隐式类型转换存在的问题解析

什么是隐式转换：

c++中的基本类型并非完全对立，部分类型之间是可以进行隐式转换的，所谓隐式转换，是指不需要用户干预，编译器私下进行的类型转换行为，很多时候用户都不知道具体进行了哪些转换

为什么要进行隐式转换：

隐式转换可以让程序员在两个不同类型的数据直接进行操作，而不用自行转换类型，隐式转换给程序开发者带来了不小的便捷

隐式转换的原则：

• 基本数据类型的转换以取值范围作为转换基础（保证精度不丢失）
• 隐式转换发生在从小 ——> 大的转换中。如char转换为int，int转换成double

目标代码

旨在弄懂下面的代码，明确变量a1,a2,a3在创建时编译器究竟干了那些事：

#include<iostream>
using namespace std;
class A{
public:
    int x;
    A() {cout<<"A()"<<endl;}
    A(int i) : x(i){cout<<"A(int i)"<<endl;}
    A(const A &ra) : x(ra.x) 
    	{cout<<"A(const A&)"<<endl;}
    void operator=(const A&){cout<<"operator="<<endl;}
};
int main(){
    cout<<"the assignment of a1 : "<<endl;
    A a1;
    a1 = 2;
    cout<<"the copy initialization of a2 : "<<endl;
    A a2 = 2;
    cout<<"the direct initialization of a3 :"<<endl;
    A a3(a1);
    return 0;
}

运行结果：

构造函数定义的隐式类型转换

任何只接受一个参数的构造函数，都隐式地定义了由该参数向该类型的隐式类型转换

如A(int i)定义了一个由int向A的隐式类型转换

所以，在任何使用A对象的地方，可以用一个int代替，此时，int会转换为一个A类型临时变量

如对a1变量的赋值操作：

A a1;   //声明a1，a1被默认初始化
a1 = 2; //2转换为A类型的临时变量，对a1进行赋值操作

对于隐式类型转换，需要注意两点：

隐式类型转换只允许一步转换

class B{
public:
    string B_s;
    B() = default;
    B(string s) : B_s(s){};
};
int main(){
    B b1,b2;
    //错误：char*->string->B，进行了两步转换
    b1 = "hello"; 
    b2 = string("hello");
    return 0;
}

接受隐式类型转换得到的对象的函数，参数传递方式必须是const引用传递

因为c++中，一般不修改临时对象，所以临时对象只能传递给const引用。

分析a1

A a1:

a1进行默认初始化，调用默认构造函数A()

a1 = 2

• 字面量2隐式转换为A类型的临时对象
• 该临时对象通过拷贝运算符operator=拷贝给a1
• 因为是临时对象，所以operator=必须接受const引用，否则造成编译错误

分析a2

A a2 = 2

• 字面量2隐式转换为A类型的临时对象
• 用临时对象来拷贝初始化a2，调用拷贝构造函数A(const A&)，相当于A a2(A(2))
• 因为是临时对象，所以拷贝构造函数A(const A&)必须接受const引用，否则造成编译错误

特别注意

编译器会将A a2(A(2))优化为A a2(2)

所以程序输出“A(int i)”，而不是“A(const A&)”

但是底层仍然调用了A(const A&)，所以如果把A(const A&)改为A(A&),会造成编译错误 error: cannot bind non-const lvalue reference of type 'A&' to an rvalue of type 'A'

这提示我们，在编写c++程序时，如果不改变对象的值，那么习惯性地采用const引用会避免许多难解的编译错误

分析a3

用a1直接初始化a3,调用A(const A&)