Преобразование типов в Си

Введение

Если требуется поменять тип данных на иной, например, больший по размеру, то возможно использовать для этой цели неявный метод преобразования. Некоторые неопытные программисты иногда применяют такой вариант: float x = 11 / 3;. Но поскольку и одиннадцать и три, это целочисленные величины, то никакие преобразования типов чисел выполняться не будет. Будет выполнена операция деления без остатка одиннадцать на три, что даст в итоге три. Тройка пройдёт преобразование в вид 3.0 и это значение получит переменная х. То есть, если применяются числовые символы (например, одиннадцать или три), то подмена первого или пары целых чисел на значения с плавающей точкой (11.0 или 3.0) ведёт к преобразованию их в значении вида с плавающей точкой и выполнению деления типа с плавающей точкой. Оптимально в таком случае использовать переменные.

К примеру, так:

1 int i1 = 11;

2 int i2 = 3;

3 float x = i1 / i2;

Переменная х примет в итоге значение три. Чтобы программа компиляции понимала, что программисту надо заменить деление целых чисел без остатка на деление типа с плавающей точкой, следует применять какой-либо оператор, преобразующий типы данных в явной форме.

Явное преобразование типов

В программном языке С++ имеется следующие типы операторов casts, выполняющих в явной форме изменение типов данных:

C-stylet;

static;

const;

C-style cast.

В программах на языке С изменение в явной форме типа данных осуществляется посредством специального обозначения (). Внутрь скобок заносится тип, в который необходимо преобразовать данные. Такой способ перемены типа данных носит название C-style cast. Применять можно, например, так:

1 int i1 = 11;

2 int i2 = 3;

3 float x = (float)i1 / i2;

В этом примере содержимое внутри скобок сообщает программе компиляции, что надо выполнить изменение переменной i1 (типа int) в тип float. Так как i1 теперь имеет тип float, то i2 тоже будет автоматом преобразовано в такой же тип, и операция деления уже будет выполнена для типа данных с плавающей точкой. Следует заметить, не стоит применять данный оператор для изменения данных типов const, так как это может привести к ошибкам.

Оператор static_cast

Этот оператор может применяться для конвертирования переменной типа char в тип int, при этом выводится целое число, а не символ:

Рисунок 1. Код. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Этот оператор оптимально применять для преобразования фундаментальных типов(один в другой):

1 int i1 = 11;

2 int i2 = 3;

3 float x = static_cast (i1) / i2;

Главным достоинством static_cast может считаться наличие проверки программой компиляции на ошибки, что предотвращает появление непредсказуемых проблем. Кроме того, оператор static_cast обладает меньшим влиянием, чем оператор C-style cast. Это исключает возможность случайного изменения типа const и другие бессмысленные операции.

Использование операторов явного преобразования в неявном преобразовании

При использовании потенциально опасных неявных преобразований типов данных, программа компиляции может выдавать предупреждения. К примеру, такие:

1 int i = 49;

2 char ch = i; // неявное преобразование

Преобразование переменной типа int (4 байта) в тип char (1 байт) несёт потенциальную опасность, и компилятор об этом предупредит. Чтобы компилятор понял, что программист понимает потенциальную опасность операции, но её надо всё равно выполнить, следует применять оператор static_cast:

Рисунок 2. Код. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В примере ниже, программа компиляции может выдать сообщение, что преобразование из double в int способно спровоцировать потерю данных:

1 int i = 90;

2 i = i / 3.6;

Для сообщения компилятору о сознательном намерении выполнить операцию, следует записать такие команды:

Рисунок 3. Код. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Не следует использовать без крайней необходимости конвертацию типов данных. Почти всегда при выполнении этих преобразований существует вероятность появления различных проблем. Но если это всё-таки необходимо сделать, лучше применять static_cast вместо C-style cast.

Конвертирование типов в арифметических операциях

При использовании в арифметических операциях разных типы значений, программа компиляции будет пытаться в неявной форме преобразовать их в один тип. А так же, если программа задаёт переменной конкретное значение, оно всегда должно быть приведено к типу, присущему этой переменной. К примеру, так:

1 char c = 6;

2 int d = c;

Переменная d, представляющая тип int, получает значение типа char. По этой причине компилятор приведёт её значение от типа char к типу int. Как отмечалось выше, такие преобразования могут нести потенциальную опасность, так как различные типы обладают различным внутренним представлением. И без потерь данных изменение типа представления не всегда можно осуществить. Программа компиляции при арифметических операциях делает следующие преобразования:

1. Когда одна из переменных обладает типом long double, то и вторая переменная должна быть приведена к этому типу.
2. Когда пункт один не исполнен и одна из переменных обладает типом double, то вторая переменная так же должна быть приведена к типу double.
3. Если не удалось выполнить пункт выше, и какая-либо переменная обладает типом long, то вторая переменная так же преобразуется в тип long.
4. Если снова не произошло выполнение предыдущего пункта и одна из переменных является типа unsigned, то другая переменная так же преобразуется в тип unsigned.
5. Когда не выполнен предыдущий пункт, обе переменные преобразуются к типу int.

Приведём пример:

1 int a = 10;

2 double b = 4;

3 double c = a + b; // 14.000000

В формуле a + b переменная b имеет тип double, по этой причине переменная a так же в автомате преобразуется к типу double. Итог арифметической операции сложения также станет типа double.