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1.C++轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)：將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)的類(lèi)型

• 在C/C++中，不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型之間可以相互轉(zhuǎn)換。無(wú)需用戶(hù)指明如何轉(zhuǎn)換的稱(chēng)為自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換（隱式類(lèi)型轉(zhuǎn)換），需要用戶(hù)顯式地指明如何轉(zhuǎn)換的稱(chēng)為強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。

      // 自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換示例
      int a = 6;
      a = a + 3.12;  // 將小數(shù)轉(zhuǎn)換為整數(shù)會(huì)抹掉小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字
      // 強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換示例
      int b = 100;
      int *p = &b;
      float *ptr = (float *)p;  // 將int *轉(zhuǎn)換為float *只是簡(jiǎn)單地復(fù)制指針的值
  

• 不管是自動(dòng)類(lèi)型轉(zhuǎn)換還是強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，前提必須是編譯器知道如何轉(zhuǎn)換，例如，將小數(shù)轉(zhuǎn)換為整數(shù)會(huì)抹掉小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字，將int *轉(zhuǎn)換為float *只是簡(jiǎn)單地復(fù)制指針的值，這些規(guī)則都是編譯器內(nèi)置的，我們并沒(méi)有告訴編譯器?？傊?，如果編譯器不知道轉(zhuǎn)換規(guī)則就不能轉(zhuǎn)換，使用強(qiáng)制類(lèi)型也無(wú)用，請(qǐng)看下面的例子：

      #include "iostream"
  
      using namespace std;
  
      // 如果編譯器不知道轉(zhuǎn)換規(guī)則就不能轉(zhuǎn)換，使用強(qiáng)制類(lèi)型也無(wú)用
      class complex{
          public:
              complex():m_real(0.0), m_img(0.0){}
              complex(double real, double img):m_real(real), m_img(img){}
          public:
              friend ostream & operator<< (ostream &out, const complex &c); // 友元函數(shù)
          private:
              double m_real;
              double m_img;
      };
  
      ostream & operator << (ostream &out, const complex &c){
          out << c.m_real << "+" << c.m_img << "i";
          return out;
      }
  
      int main(){
          complex a(10.0, 20.0);
          a = (complex) 25.5;  // 錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)換失敗
          return 0;
      }
  

• 上面的例子中，25.5是實(shí)數(shù)，a是復(fù)數(shù)，將25.5賦值給a后，我們期望a的實(shí)部變?yōu)?5.5，而虛部為0。但是，編譯器并不知道這個(gè)轉(zhuǎn)換規(guī)則，這超出了編譯器的處理能力，所以轉(zhuǎn)換失敗，即使加上強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換也無(wú)用。幸運(yùn)的是，C++允許我們自定義類(lèi)型轉(zhuǎn)換規(guī)則，用戶(hù)可以將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)類(lèi)型，也可以將當(dāng)前類(lèi)類(lèi)型轉(zhuǎn)換為其它類(lèi)型。這種自定義的類(lèi)型轉(zhuǎn)換規(guī)則只能以類(lèi)的成員函數(shù)的形式出現(xiàn)。換句話說(shuō)，這種轉(zhuǎn)換規(guī)則只適用于類(lèi)，本節(jié)先講解如何將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)類(lèi)型。

2.轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)

• 將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)類(lèi)型需要借助轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)（Conversion constructor）。轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)也是一種構(gòu)造函數(shù)，它遵循構(gòu)造函數(shù)的一般規(guī)則,轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)只有一個(gè)參數(shù)。

      #include "iostream"
  
      using namespace std;
  
      /*---------------------------將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)的類(lèi)型-------------------------------*/
  
      // 如果編譯器不知道轉(zhuǎn)換規(guī)則就不能轉(zhuǎn)換，使用強(qiáng)制類(lèi)型也無(wú)用
      class complex{
          public:
              complex():m_real(0.0), m_img(0.0){}
              complex(double real, double img):m_real(real), m_img(img){}
              complex(double real): m_real(real), m_img(0.0){}  // 轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù),作用是將double類(lèi)型的參數(shù)real轉(zhuǎn)換成 complex類(lèi)的對(duì)象，并將real作為復(fù)數(shù)的實(shí)部，將0作為復(fù)數(shù)的虛部
          public:
              friend ostream & operator<< (ostream &out, const complex &c); // 友元函數(shù)
          private:
              double m_real;
              double m_img;
      };
  
      ostream & operator << (ostream &out, const complex &c){
          out << c.m_real << " + " << c.m_img << "i";
          return out;
      }
  
      int main(){
          complex a(10.0, 20.0);
          cout << "a = " << a << endl;
          a = 25.5;  // 將賦值的過(guò)程轉(zhuǎn)換成了函數(shù)調(diào)用的過(guò)程
          cout << "a = " << a << endl;
          return 0;
      }
  

• 轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)也是構(gòu)造函數(shù)的一種，它除了可以用來(lái)將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)類(lèi)型，還可以用來(lái)初始化對(duì)象，這是構(gòu)造函數(shù)本來(lái)的意義。下面創(chuàng)建對(duì)象的方式是正確的：

      complex c1(23.1);  // 創(chuàng)建具名對(duì)象
      complex c2 = 24.3;  // 以拷貝的方式初始化對(duì)象,編譯器先調(diào)用轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)，將24.3轉(zhuǎn)換為complex類(lèi)型（創(chuàng)建一個(gè)complex類(lèi)的匿名對(duì)象），然后再拷貝給c2。
      complex(3.21);  // 創(chuàng)建匿名對(duì)象
      c1 = complex(34.2);  // 創(chuàng)建一個(gè)匿名對(duì)象并將它賦值給 c1
  

• 如果已經(jīng)對(duì)+運(yùn)算符進(jìn)行了重載，使之能進(jìn)行兩個(gè)complex類(lèi)對(duì)象的相加，那么下面的語(yǔ)句也是正確的：

      complex c1(15.6, 89.9);
      complex c2;
      c2 = c1 + 29.6;
      cout << c2 << endl;
  

• 注意:為了獲得目標(biāo)類(lèi)型，編譯器會(huì)“不擇手段”，會(huì)綜合使用內(nèi)置的轉(zhuǎn)換規(guī)則和用戶(hù)自定義的轉(zhuǎn)換規(guī)則，并且會(huì)進(jìn)行多級(jí)類(lèi)型轉(zhuǎn)換，例如：
  • 編譯器會(huì)根據(jù)內(nèi)置規(guī)則先將int轉(zhuǎn)換為double，再根據(jù)用戶(hù)自定義規(guī)則將double轉(zhuǎn)換為complex（int --> double --> complex）;
  • 編譯器會(huì)根據(jù)內(nèi)置規(guī)則先將char轉(zhuǎn)換為int，再將int轉(zhuǎn)換為double，最后根據(jù)用戶(hù)自定義規(guī)則將double轉(zhuǎn)換為complex（char --> int --> double --> complex）

        int main(){
            complex c1 = 100;  //int --> double --> complex
            cout << c1 << endl;
            c1 = 'A';  //char --> int --> double --> complex
            cout << c1 << endl;
            c1 = true;  //bool --> int --> double --> complex
            cout << c1 << endl;
            complex c2(25.8, 0.7);
            //假設(shè)已經(jīng)重載了+運(yùn)算符
            c1 = c2 + 'H' + true + 15;  //將char、bool、int都轉(zhuǎn)換為complex類(lèi)型再運(yùn)算
            cout << c1 << endl;
            return 0;
        }
    

3.再談構(gòu)造函數(shù)

• 構(gòu)造函數(shù)的本意是在創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候初始化對(duì)象，編譯器會(huì)根據(jù)傳遞的實(shí)參來(lái)匹配不同的（重載的）構(gòu)造函數(shù),幾種形式的構(gòu)造函數(shù):
  • 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù): 就是編譯器自動(dòng)生成的構(gòu)造函數(shù),以complex類(lèi)為例，它的原型為：

        complex();  // 沒(méi)參數(shù)
    

  • 普通構(gòu)造函數(shù): 就是用戶(hù)自定義的構(gòu)造函數(shù),以complex類(lèi)為例，它的原型為：

        complex(double real, double img);  // 兩個(gè)參數(shù)
    

  • 拷貝構(gòu)造函數(shù): 在以拷貝的方式初始化對(duì)象時(shí)調(diào)用,以complex類(lèi)為例，它的原型為：

        complex(const complex &c);
    

  • 轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù): 將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)類(lèi)型時(shí)調(diào)用,以complex為例，它的原型為：

        complex(double real);  // 一個(gè)參數(shù)
    

• 不管哪一種構(gòu)造函數(shù)，都能夠用來(lái)初始化對(duì)象，這是構(gòu)造函數(shù)的本意。假設(shè)complex類(lèi)定義了以上所有的構(gòu)造函數(shù)，那么下面創(chuàng)建對(duì)象的方式都是正確的：

      complex c1();  // 調(diào)用complex()
      complex c2(10, 20);  // 調(diào)用complex(double real, double imag)
      complex c3(c2);  // 調(diào)用complex(const complex &c)
      complex c4(25.7);  // 調(diào)用complex(double real)
  

• 除了在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)初始化對(duì)象，其他情況下也會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，例如:以拷貝的的方式初始化對(duì)象時(shí)會(huì)調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)，將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)類(lèi)型時(shí)會(huì)調(diào)用轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)。這些在其他情況下調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)，就成了特殊的構(gòu)造函數(shù)了。特殊的構(gòu)造函數(shù)并不一定能體現(xiàn)出構(gòu)造函數(shù)的本意。

4.對(duì)complex類(lèi)的進(jìn)一步精簡(jiǎn)

• 上面的complex類(lèi)中我們定義了三個(gè)構(gòu)造函數(shù)，其中包括兩個(gè)普通的構(gòu)造函數(shù)和一個(gè)轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)。其實(shí)，借助函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)，我們可以將這三個(gè)構(gòu)造函數(shù)簡(jiǎn)化為一個(gè)，請(qǐng)看下面的代碼：

      #include "iostream"
  
      using namespace std;
  
      /*---------------------------將其它類(lèi)型轉(zhuǎn)換為當(dāng)前類(lèi)的類(lèi)型-------------------------------*/
  
      // 如果編譯器不知道轉(zhuǎn)換規(guī)則就不能轉(zhuǎn)換，使用強(qiáng)制類(lèi)型也無(wú)用
      class complex{
          public:
              complex(double real=0.0, double img=0.0):m_real(real), m_img(img){}
          public:
              friend ostream & operator<< (ostream &out, const complex &c); // 友元函數(shù)
          private:
              double m_real;
              double m_img;
      };
  
      ostream & operator << (ostream &out, const complex &c){
          out << c.m_real << " + " << c.m_img << "i";
          return out;
      }
  
      int main(){
          complex a(10.0, 20.0);  // 向構(gòu)造函數(shù)傳遞2個(gè)實(shí)參，不使用默認(rèn)參數(shù)
          cout << "a = " << a << endl;
          complex b(89.5);  // 向構(gòu)造函數(shù)傳遞1個(gè)實(shí)參，使用1個(gè)默認(rèn)參數(shù)
          cout << "b = " << b << endl;
          complex c;  // 不向構(gòu)造函數(shù)傳遞實(shí)參，使用全部默認(rèn)參數(shù)
          a = 25.5;  // 調(diào)用轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)（向構(gòu)造函數(shù)傳遞1個(gè)實(shí)參，使用1個(gè)默認(rèn)參數(shù)）
          cout << "a = " << a << endl;
          return 0;
      }