Cpp学习13 第 10 章 类型转换、类型别名与类型推导

10.1 — 隐式类型转换

当需要一种数据类型，但提供了另一种数据类型时，编译器会自动执行隐式类型转换。
隐式类型转换 （也称为自动类型转换或强制转换 ）是由编译器在上下文中预期使用其他类型时自动执行的。C++ 中绝大多数类型转换都是隐式类型转换。

从 C++23 开始，共有 14 种不同的标准转换。这些转换大致可以分为 5 个大类。
表格，略。

如果编译器找不到可接受的类型转换，则编译将失败并出现编译错误。

即使编译器知道如何将 double 值转换为 int 值，但在使用大括号初始化时，不允许进行缩小范围的转换。

10.2 — 浮点数和整型提升

数据类型使用的位数称为其宽度。宽度较大的数据类型使用更多的位数，而宽度较小的数据类型使用较少的位数。

 numeric promotions 数值提升是指将某些较窄的数值类型（例如 char ）转换为某些较宽的数值类型（通常是 int 或 double ），以便更高效地进行处理。
所有数值型转换都是保值的。 保值转换 （也称为安全转换 ）是指每个可能的源值都可以转换为目标类型的相等值。
由于数值提升是安全的，编译器会根据需要自由地使用数值提升，并且不会发出警告。

（我好像没必要去区分是提升还是转换吧…）

10.3 — 数值转换

编译器通常不会对隐式保值转换发出警告。

略。

10.4 — 窄化转换、列表初始化和 constexpr 初始化器

在 C++ 中， 窄化转换是一种潜在的不安全的数值转换，其中目标类型可能无法容纳源类型的所有值。

由于 窄化转换 可能不安全且容易出错，因此应尽可能避免缩小转换范围。

最佳实践

如果需要执行缩小转换，请使用 static_cast 将其转换为显式转换。

从 constexpr 浮点类型转换为更窄的浮点类型不被视为缩小范围，即使会导致精度损失。

使用 constexpr 初始化器 列表初始化

这使我们能够避免：

• 大多数情况下都必须使用字面后缀
• 不得不使用 static_cast 来使初始化代码变得臃肿不堪。

int main()
{
    // We can avoid literals with suffixes
    unsigned int u { 5 }; // okay (we don't need to use `5u`)
    float f { 1.5 };      // okay (we don't need to use `1.5f`)

    // We can avoid static_casts
    constexpr int n{ 5 };
    double d { n };       // okay (we don't need a static_cast here)
    short s { 5 };        // okay (there is no suffix for short, we don't need a static_cast here)

    return 0;
}

这也适用于复制和直接初始化。

解释：
列表初始化（{}） 禁止“窄化转换”（Narrowing Conversion）。
想用列表初始化一个 float 时，通常不得不 写后缀。

如果编译器在编译时明确知道这个值的大小，并且确定它能被目标类型精确表示，那么它就不算“窄化转换”。
把值定义为 constexpr（编译期常量）时，编译器就知道它很安全，于是放心地让你直接赋给 float，不再要求写后缀或强转。

10.5 — 算术转换

在 C++ 中，某些运算符要求其操作数类型必须相同。如果使用不同类型的操作数调用这些运算符，则其中一个或两个操作数将使用一组称为 “常规算术转换” 的规则隐式转换为匹配的类型。由常规算术转换规则生成的匹配类型称为操作数的公共类型 。

这就是避免使用无符号整数的主要原因之一——在算术表达式中将它们与有符号整数混用时，可能会导致意想不到的结果。而且编译器很可能甚至不会发出警告。

10.6 — 显式类型转换（强制转换）和 static_cast

Cast	Description	Safe?  安全的？
static_cast	在编译时执行相关类型之间的类型转换。	是的
dynamic_cast	在多态（继承）层次结构中，对指针或引用执行运行时类型转换。	是的
const_cast	添加或删除常量。	仅用于添加常量
reinterpret_cast	将一种类型的位级表示重新解释为另一种类型	不
C-style casts	执行  static_cast 、 const_cast 或 reinterpret_cast 的某种组合。	不

应该使用 static_cast 来转换大多数值。

static_cast 能更清晰地表明我们打算进行类型转换。虽然 static_cast比直接初始化列表的方式更冗长，但它使类型转换更容易被发现和查找。最终，这会让你的代码更安全、更易于理解。

10.7 — 类型定义和类型别名

Type aliases  类型别名

using Distance = double; // define Distance as an alias for type double

在现代 C++ 中，命名约定是将自定义的类型别名（或其他任何类型）以大写字母开头，且不加后缀。大写字母有助于区分类型名称与变量和函数名称（它们以小写字母开头），并防止它们之间发生命名冲突。

由于作用域是标识符的一个属性，类型别名标识符遵循与变量标识符相同的作用域规则：在代码块内定义的类型别名具有块级作用域，只能在该代码块内使用；而在全局命名空间中定义的类型别名具有全局作用域，可以在整个文件内使用。

Typedefs

typedef （即“类型定义”的缩写）是一种较早的类型别名创建方式。

// The following aliases are identical
typedef long Miles;
using Miles = long;

优先使用类型别名而不是类型定义。

使用类型别名实现平台无关编码：固定宽度整数类型 实际上只是各种基本类型的类型别名。

使用类型别名使复杂类型更易于阅读

到处都需要输入 std::vector<std::pair<std::string, int>> 这种类型，既繁琐又容易出错。使用类型别名要简单得多：

#include <string> // for std::string
#include <vector> // for std::vector
#include <utility> // for std::pair

using VectPairSI = std::vector<std::pair<std::string, int>>; // make VectPairSI an alias for this crazy type

bool hasDuplicates(VectPairSI pairlist) // use VectPairSI in a function parameter
{
    // some code here
    return false;
}

int main()
{
     VectPairSI pairlist; // instantiate a VectPairSI variable

     return 0;
}

使用类型别名来记录值的含义

using TestScore = int;
TestScore gradeTest();

类型别名应主要用于那些能显著提升代码可读性或可维护性的情况。这既是一门科学，也是一门艺术。类型别名在代码的多个位置都能发挥作用时，比仅在少数位置使用时更有价值。

10.8 — 使用 auto 关键字的对象的类型推断

类型推导 （有时也称为类型推断 ）是一项允许编译器从对象的初始化器推断对象类型的功能。

类型推断必须有可供推断的内容。

最佳实践

当对象的类型无关紧要时，请使用类型推导来定义变量。（承接 Lambda、迭代器、模板类型推导）

当您需要与初始化器类型不同的特定类型，或者当您的对象在需要明确类型的情况下使用时，请优先使用显式类型。

10.9 — 函数的类型推导

使用 auto 返回类型时，函数内的所有返回语句必须返回相同类型的值，否则会出错。

返回类型推断的最大优势在于，编译器推断函数的返回类型可以消除返回类型不匹配的风险（防止意外的转换）。

在其他情况下，函数的返回类型可能很长很复杂，或者并不那么显而易见。在这种情况下，可以使用 auto 简化。

返回类型推导的缺点

使用 auto 返回类型的函数必须先完整定义才能使用（仅进行前向声明是不够的）。

最佳实践

优先使用显式返回类型，而不是返回类型推导（除非返回类型不重要、难以表达或脆弱）。

尾随返回类型语法

auto add(int x, int y) -> int
{
  return (x + y);
}

对于返回类型复杂的函数，在函数末尾添加返回类型可以使函数更易于阅读；
尾随返回类型语法可用于对齐函数名称，从而使连续的函数声明更易于阅读。

类型推导不能用于函数参数类型。

10.x — 第十章总结和测验

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