即使您可能以某种方式将它们视为等效,它们的目的也完全不同。让我们首先尝试定义什么是强制类型转换:
强制转换是将一种数据类型的实体更改为另一种数据类型的动作。
它有点通用,某种程度上等效于转换,因为强制转换通常具有与转换相同的语法,因此问题应该是语言允许使用强制转换(隐式还是显式),以及何时必须使用(更多)显式转换?
首先让我在它们之间画一条简单的线。形式上(即使语言语法等效),转换将更改类型,而转换将/可能更改值(最终与类型一起更改)。同样,转换可能是可逆的,而转换可能不是。
这个主题非常广泛,因此让我们通过从游戏中排除自定义强制转换运算符来缩小范围。
隐式转换
在C#中,当您不会丢失任何信息时,强制转换是隐式的(请注意,此检查是针对类型而不是其实际值执行的)。
原始类型
例如:
int tinyInteger = 10;
long bigInteger = tinyInteger;
float tinyReal = 10.0f;
double bigReal = tinyReal;
这些转换是隐式的,因为在转换过程中,您不会丢失任何信息(只需将类型变大)。反之亦然,不允许进行隐式强制转换,因为无论其实际值如何(因为只能在运行时检查它们),转换期间您可能会丢失一些信息。例如,此代码将不会编译,因为adouble
可能包含(实际上包含)一个用a不能表示的值float
:
double bigReal = Double.MaxValue;
float tinyReal = bigReal;
对象
如果是对象(指向),则在编译器可以确保源类型是派生类(或实现)目标类的类型时,强制转换始终是隐式的,例如:
string text = "123";
IFormattable formattable = text;
NotSupportedException derivedException = new NotSupportedException();
Exception baseException = derivedException;
在这种情况下,编译器知道是string
工具IFormattable
和NotSupportedException
是(派生自)Exception
这样的转换是隐含的。因为对象不会更改其类型,所以不会丢失任何信息(这与struct
s和基本类型不同,因为使用强制类型转换您可以创建另一种类型的新对象),因此,视图的变化是什么的。
明确的演员表
当编译器未隐式完成转换时,强制转换是显式的,然后必须使用强制转换运算符。通常这意味着:
- 您可能会丢失信息或数据,因此您必须意识到这一点。
- 转换可能会失败(因为您无法将一种类型转换为另一种类型),因此,再次,您必须知道自己在做什么。
原始类型
当在转换过程中您可能会丢失一些数据时,原始类型需要显式强制转换,例如:
double precise = Math.Cos(Math.PI * 1.23456) / Math.Sin(1.23456);
float coarse = (float)precise;
float epsilon = (float)Double.Epsilon;
在两个示例中,即使值落在该float
范围内,您也会丢失信息(在这种情况下为精度),因此转换必须是明确的。现在尝试:
float max = (float)Double.MaxValue;
该转换将失败,因此,再次,它必须是显式的,以便您知道它并且可以进行检查(在该示例中,该值是恒定的,但它可能来自某些运行时计算或I / O)。回到您的示例:
string text = "123";
double value = (double)text;
由于编译器无法将文本转换为数字,因此无法编译。在C#中,文本可能包含任何字符,而不仅是数字,而且即使是显式强制转换,也可能包含太多字符(但是另一种语言可能允许使用)。
对象
如果类型不相关,则从指针(到对象)的转换可能会失败,例如,此代码将无法编译(因为编译器知道没有可能的转换):
string text = (string)AppDomain.Current;
Exception exception = (Exception)"abc";
该代码可以编译,但是可能会在运行时失败(取决于强制转换对象的有效类型),并带有InvalidCastException
:
object obj = GetNextObjectFromInput();
string text = (string)obj;
obj = GetNextObjectFromInput();
Exception exception = (Exception)obj;
转换次数
所以,最后,如果强制转换是转换,那么为什么我们需要像这样的类Convert
?忽略Convert
实现与IConvertible
实现之间的细微差别,实际上是因为在C#中使用强制转换对编译器说:
相信我,即使您现在不知道这种类型,也要让我这样做,您会看到的。
-要么-
不用担心,我不在乎此转换是否会丢失某些内容。
对于其他任何事情,都需要更明确的操作(考虑简单强制转换的含义,这就是C ++为它们引入冗长,冗长和明确的语法的原因)。这可能涉及复杂的操作(对于string
->double
转换,将需要解析)。string
例如,始终可以(通过ToString()
方法)转换为,但这可能意味着与您期望的有所不同,因此它必须比强制转换更明确(您写的越多,对您正在做的事情的思考就越多)。
可以在对象内部(使用已知的IL指令),使用自定义转换运算符(在要转换的类中定义)或更复杂的机制(TypeConverter
例如s或类方法)来完成此转换。您不知道这样做会发生什么,但您知道它可能会失败(这就是IMO在可能进行更受控转换的情况下应该使用它的原因)。在您的情况下,转换只会解析,string
以产生double
:
double value = Double.Parse(aStringVariable);
当然,这可能会失败,因此,如果执行此操作,则应始终捕获它可能引发的异常(FormatException
)。这里没有主题,但是当aTryParse
可用时,您应该使用它(因为从语义上说它可能不是一个数字,它甚至更快......失败)。
.NET中的转换可能来自很多地方,TypeConverter
包括使用用户定义的转换运算符进行隐式/显式强制转换,实现IConvertible
和解析方法(我是否忘记了什么?)。查看有关它们的更多详细信息,在MSDN上。
要完成这个长答案,只需说几句关于用户定义的转换运算符。让程序员使用强制转换将一种类型转换为另一种类型只是糖。这是一个在类(将被强制转换的类)中的方法,它说:“嘿,如果他/她想将此类型转换为该类型,那么我可以做到”。例如:
float? maybe = 10;
float sure1 = (float)maybe;
float sure2 = maybe.Value;
在这种情况下,它是明确的,因为它可能会失败,但是这将留给实现(即使有关于此的准则)。假设您编写了一个这样的自定义字符串类:
EasyString text = "123";
double value = (string)text;
在您的实现中,您可能决定“简化程序员的生活”,并通过强制转换公开此转换(请记住,这只是减少编写代码的捷径)。某些语言甚至可能允许这样做:
double value = "123";
允许隐式转换为任何类型(检查将在运行时完成)。使用适当的选项,例如,可以在VB.NET中完成。这只是一种不同的哲学。
我该怎么办?
所以最后一个问题是何时应该使用一个或另一个。让我们看看何时可以使用显式强制转换:
- 基本类型之间的转换。
- 的转换
object
为其他任何类型(也可能包括取消装箱)。
- 从派生类到基类(或实现的接口)的转换。
- 通过自定义转换运算符将一种类型转换为另一种类型。
只有第一个转换可以完成 Convert
因此对于其他人,您别无选择,需要使用显式强制转换。
现在让我们看看何时可以使用Convert
:
- 从任何基本类型到另一种基本类型的转换(有一些限制,请参见MSDN)。
- 从实现的任何类型
IConvertible
到任何其他(受支持的)类型的转换。
- 从/转化到
byte
从一个字符串数组,/。
结论
Convert
每次您知道转换可能会失败(由于格式,由于范围或因为它不受支持)而应使用IMO ,即使可以使用强制转换进行相同的转换(除非有其他可用的方法)。它清楚地表明谁将读取您的代码,您的意图是什么,它可能会失败(简化调试)。
对于其他所有内容,您都需要使用强制转换,别无选择,但是如果有其他更好的方法可用,那么我建议您使用它。在您的示例中,从string
到的转换double
通常会失败(特别是如果文本来自用户),因此您应使其尽可能明确(此外,您可以对其进行更多控制),例如使用一种TryParse
方法。
编辑:它们之间有什么区别?
根据更新后的问题并保留我之前写的内容(关于何时可以使用强制转换与何时可以使用/必须使用Convert
),最后要澄清的是它们之间是否存在差异(此外,Convert
用法IConvertible
和IFormattable
接口也可以执行操作)不允许进行强制转换)。
简短的回答是,他们的行为有所不同。我将Convert
类视为辅助方法类,因此经常提供一些好处或行为略有不同。例如:
double real = 1.6;
int castedInteger = (int)real;
int convertedInteger = Convert.ToInt32(real);
完全不同,对不对?强制转换会截断(这是我们所有人都希望的),但是Convert
会四舍五入到最接近的整数(如果您不知道,则可能无法预期)。每种转换方法都会引入差异,因此无法应用一般规则,必须逐例查看...将19种基本类型转换为其他类型...列表可能会很长,因此最好通过案件!