C++ 速查手冊

12.1 - 隱性型態轉換

基本內建資料型態都屬於算術型態,若是程式中出現不相符的基本資料型態變數,編譯器會依隱性型態轉換規則進行型態的轉換。

舉例如下

#include <iostream>
  
int main() {
    char a = 'a';
    short b = 5;
    int c = 156;
    long d = 5;
    float e = 9.8;
    double f = 12.5;
    
    if (b) {
        std::cout << "short => bool, " << typeid(b).name() << std::endl;
    }
    std::cout << "char => int, " << (a / b) << ", " << typeid(a / b).name() << std::endl;
    std::cout << "short => long, " << (b * d) << ", " << typeid(b * d).name() << std::endl;
    std::cout << "int => float, " << (c / e) << ", " << typeid(c / e).name() << std::endl;
    std::cout << "double => int, " << (c = f) << ", " << typeid(c).name() << std::endl;
    
    return 0;
}

/* 《程式語言教學誌》的範例程式
   https://kaiching.org/
   檔名:u1201.cpp
   功能:示範 C++ 的型態轉換
   作者:張凱慶*/

編譯後執行,結果如下

$ g++ u1201.cpp
$ ./a.out
short => bool, s
char => int, 19, i
short => long, 25, l
int => float, 15.9184, f
double => int, 12, i
$

第 11 行

if (b) {

原本變數 b 的型態為 short 整數,直接放在 if 陳述後的條件 (condition) ,也就是小括弧之中,由於條件為運算式 (expression) 的結果必須是布林值,因此這裡 short 整數會被轉換成布林值。 C++ 中,所有非 0 的值都會被轉換成 true ,而只有 0false

下面輸出利用關鍵字 typeid 取得標準程式庫中的 std::type_info 物件,然後印出 name() 回傳的字串

std::cout << "short => bool, " << typeid(b).name() << std::endl;

可是印出結果為 s ,也就是 short ,這是因為型態轉換只發生在 if 後面小括弧,至於 b 的型態並沒有改變。

第 14 行

std::cout << "char => int, " << (a / b) << ", " << typeid(a / b).name() << std::endl;

這裡,字元型態的變數與整數相除,前者會被先轉換成後者的資料型態,然後才會進行計算。由於字元型態對應到 ASCII 編碼的順序,因此 'a' 的值會是 97 ,除以 5 會得到整數 19 的結果,注意這裡是整數除法 (integer division) 。

第 15 行

std::cout << "short => long, " << (b * d) << ", " << typeid(b * d).name() << std::endl;

兩個整數相乘,但是變數 bshort 型態,而變數 dlong 型態,由於兩種型態所佔用的記憶體空間不同,也就是說可儲存的整數範圍不同,因此這裡的計算也會做型態轉換,內定規則為範圍小的轉換成成範圍大的,也就是short 型態會先被轉換成 long 型態,然後才進行計算。

第 16 行

std::cout << "int => float, " << (c / e) << ", " << typeid(c / e).name() << std::endl;

同樣的,由於浮點數可儲存的範圍遠較整數型態大,所以浮點數與整數進行計算時,整數會先被轉換成浮點數的型態。

第 17 行

std::cout << "double => int, " << (c = f) << ", " << typeid(c).name() << std::endl;

指派運算會依所要存入的變數型態為主,這裡變數 c 會是最後的結果,因此變數 f 會先轉換成整數,也就是將小數點後的部份截調,轉換成 int 型態後存入變數 c 之中。

像這樣的自動的隱性轉換也被稱為提昇規則 (promotion) ,因為是由資料型態依容量大小進行的轉換方向,如下

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