1.C语言中的类型转换

C语言中,如果赋值运算符左右两侧类型不同,或者形参与实参类型不匹配,或者返回值类型与 接收返回值类型不一致时,就需要发生类型转化C语言中总共有两种形式的类型转换:隐式类型 转换和显式类型转换
1. 隐式类型转化:编译器在编译阶段自动进行,能转就转,不能转就编译失败
2. 显式类型转化:需要用户自己处理
void Test ()
{
     int i = 1;
     // 隐式类型转换
     double d = i;
     printf("%d, %.2f\n" , i, d);
     int* p = &i;
     // 显示的强制类型转换
     int address = (int) p;
     printf("%x, %d\n" , p, address);
}
缺陷:
转换的可视性比较差,所有的转换形式都是以一种相同形式书写,难以跟踪错误的转换

2.为什么需要C++的四种类型转换

C风格的转换格式很简单,但是有不少缺点的:
1. 隐式类型转化有些情况下可能会出问题:比如数据精度丢失
2. 显式类型转换将所有情况混合在一起,代码不够清晰
因此C++提出了自己的类型转化风格,注意因为C++要兼容C语言,所以C++中还可以使用C语言的
转化风格

3.C++强制类型转换

标准C++为了加强类型转换的可视性,引入了四种命名的强制类型转换操作符:
static_castreinterpret_castconst_castdynamic_cast

3.1 static_cast

static_cast用于非多态类型的转换(静态转换),编译器隐式执行的任何类型转换都可以用static_cast,但它不能用于两个不相关的类型进行转换
int main()
{
  double d = 12.34;
  int a = static_cast<int>(d);
  cout<<a<<endl;
  return 0;
}

3.2 reinterpret_cast

reinterpret_cast操作符通常为操作数的位模式提供较低层次的重新解释,用于将一种类型转换
为另一种不同的类型
int main()
{
 double d = 12.34;
 int a = static_cast<int>(d);
 cout << a << endl;
 // 这里使用static_cast会报错,应该使用reinterpret_cast
 //int *p = static_cast<int*>(a);
 int *p = reinterpret_cast<int*>(a);
 return 0;
}

3.3 const_cast

const_cast最常用的用途就是删除变量的const属性,方便赋值
void Test ()
{
  const int a = 2;
  int* p = const_cast< int*>(&a );
  *p = 3;
  cout<<a <<endl;
}

3.4 dynamic_cast

dynamic_cast用于将一个父类对象的指针/引用转换为子类对象的指针或引用(动态转换)
向上转型:子类对象指针/引用->父类指针/引用(不需要转换,赋值兼容规则)
向下转型:父类对象指针/引用->子类指针/引用(用dynamic_cast转型是安全的)
注意:
1. dynamic_cast只能用于父类含有虚函数的类
2. dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回0
class A
{
public :
virtual void f(){}
};
class B : public A
{};
void fun (A* pa)
{
// dynamic_cast会先检查是否能转换成功,能成功则转换,不能则返回
B* pb1 = static_cast<B*>(pa);
B* pb2 = dynamic_cast<B*>(pa);
cout<<"pb1:" <<pb1<< endl;
cout<<"pb2:" <<pb2<< endl;
}
int main ()
{
  A a;
  B b;
  fun(&a);
  fun(&b);
  return 0;
}
注意
强制类型转换关闭或挂起了正常的类型检查,每次使用强制类型转换前,程序员应该仔细考虑是
否还有其他不同的方法达到同一目的,如果非强制类型转换不可,则应限制强制转换值的作用
域,以减少发生错误的机会。强烈建议:避免使用强制类型转换

4.C++中的IO流

4.1C语言的输入和输出

C语言中我们用到的最频繁的输入输出方式就是scanf ()printf()scanf(): 从标准输入设备(
)读取数据,并将值存放在变量中printf(): 将指定的文字/字符串输出到标准输出设备(屏幕)
注意宽度输出和精度输出控制

4.2 流是什么

即是流动的意思,是物质从一处向另一处流动的过程,是对一种有序连续具有方向性
其单位可以是bit,byte,packet )的抽象描述。
C++流是指信息从外部输入设备(如键盘)向计算机内部(如内存)输入和从内存向外部输出设
备(显示器)输出的过程。这种输入输出的过程被形象的比喻为

它的特性是:有序连续具有方向性

为了实现这种流动,C++定义了I/O标准类库,这些每个类都称为流/流类,用以完成某方面的功

4.3C++标准IO流

C++标准库提供了4个全局流对象cincoutcerrclog,使用cout进行标准输出,即数据从内存流向控制台(显示器)。使用cin进行标准输入即数据通过键盘输入到程序中,同时C++标准库还提供了cerr用来进行标准错误的输出,以及clog进行日志的输出,从上图可以看出,cout。cerr、cloostream类的三个不同的对象,因此这三个对象现在基本没有区别,只是应用场景不同。
在使用时候必须要包含文件并引入std标准命名空间。
注意:
1. cin为缓冲流。键盘输入的数据保存在缓冲区中,当要提取时,是从缓冲区中拿。如果一次输入过多,会留在那儿慢慢用,如果输入错了,必须在回车之前修改,如果回车键按下就无法挽回了只有把输入缓冲区中的数据取完后,才要求输入新的数据
2. 输入的数据类型必须与要提取的数据类型一致,否则出错。出错只是在流的状态字state中对应位置位(置1),程序继续。
3. 空格和回车都可以作为数据之间的分格符,所以多个数据可以在一行输入,也可以分行输入。但如果是字符型和字符串,则空格(ASCII码为32)无法用cin输入,字符串中也不能有空格。回车符也无法读入。
4. cincout可以直接输入和输出内置类型数据,原因:标准库已经将所有内置类型的输入和输出全部重载了

5. 对于自定义类型,如果要支持cincout的标准输入输出,需要对<<>>进行重载。
6. 在线OJ中的输入和输出:
对于IO类型的算法,一般都需要循环输入:
输出:严格按照题目的要求进行,多一个少一个空格都不行。
连续输入时,vs系列编译器下在输入ctrl+Z时结束
// 单个元素循环输入
while(cin>>a)
{
    // ...
}
// 多个元素循环输入
while(c>>a>>b>>c)
{
    // ...
}
// 整行接收
while(cin>>str)
{
    // ...
}
7. istream类型对象转换为逻辑条件判断值
istream& operator>> (int& val);
explicit operator bool() const;
实际上我们看到使用while(cin>>i)去流中提取对象数据时,调用的是operator>>,返回值是istream类型的对象,那么这里可以做逻辑条件值,源自于istream的对象又调用了operatorbool,operator bool调用时如果接收流失败,或者有结束标志,则返回false。、
4.4C++文件IO流
C++根据文件内容的数据格式分为二进制文件文本文件。采用文件流对象操作文件的一般步
骤:
1. 定义一个文件流对象
ifstream ifile(只输入用)
ofstream ofile(只输出用)
fstream iofile(既输入又输出用)
2. 使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件,使得文件流对象和磁盘文件之间建立联系
3. 使用提取和插入运算符对文件进行读写操作,或使用成员函数进行读写
4. 关闭文件
class Data
{

	friend istream& operator >> (istream& in,  Data& d);
	friend ostream& operator << (ostream& out, const Data& d);
public:
	Data(int year = 0,int month = 0,int day = 0)
		:_year(year)
		,_months(month)
		,_day(day)
	{ }

	string TO_string()
	{
		string ret;
		ret += to_string(_year);
		ret += ' ';
		ret += to_string(_months);
		ret += ' ';
		ret += to_string(_day);
		return ret;
	}
	
private:
	int _year;
	int _months;
	int _day;
};

ostream& operator << (ostream& out, const Data& d)
{
	out << d._year << " " << d._months << " " << d._day;

	return out;
}

istream& operator >> (istream& in, Data& d)
{
	in >> d._year >> d._months >> d._day;

	return in;
}


struct ServerInfo//定义一个结构体
{
 char _address[32];
 int _port;
 Date _date;
};

struct ConfigManager
{
public:
 ConfigManager(const char* filename)//初始化传入文件名称
 :_filename(filename)
 {}

 void WriteBin(const ServerInfo& info)//二进制写入
 {
 ofstream ofs(_filename, ios_base::out | ios_base::binary);
 ofs.write((const char*)&info, sizeof(info));
 }

 void ReadBin(ServerInfo& info)//二进制读取
 {
 ifstream ifs(_filename, ios_base::in | ios_base::binary);
 ifs.read((char*)&info, sizeof(info));
 }

    // C++文件流的优势就是可以对内置类型和自定义类型,都使用
    // 一样的方式,去流插入和流提取数据
    // 当然这里自定义类型Date需要重载>> 和 <<
    // istream& operator >> (istream& in, Date& d)
// ostream& operator << (ostream& out, const Date& d)

//文本的写入
 void WriteText(const ServerInfo& info)
 {
 ofstream ofs(_filename);
 ofs << info._address << " " << info._port<< " "<<info._date;
 }

//文本的读取
 void ReadText(ServerInfo& info)
 {
 ifstream ifs(_filename);
 ifs >> info._address >> info._port>>info._date;
 }

private:
 string _filename; // 配置文件
};

int main()
{
 ServerInfo winfo = { "192.0.0.1", 80, { 2022, 4, 10 } };
 
    // 二进制读写
 ConfigManager cf_bin("test.bin");

 cf_bin.WriteBin(winfo);

 ServerInfo rbinfo;

 cf_bin.ReadBin(rbinfo);

 cout << rbinfo._address << " " << rbinfo._port <<" ";

<<rbinfo._date << endl;

    // 文本读写
 ConfigManager cf_text("test.text");

 cf_text.WriteText(winfo);

 ServerInfo rtinfo;

 cf_text.ReadText(rtinfo);

 cout << rtinfo._address << " " << rtinfo._port << " " <<

rtinfo._date << endl;

 return 0;
}

4.4stringstream的简单介绍

C语言中,如果想要将一个整形变量的数据转化为字符串格式,如何去做?
1. 使用itoa()函数
2. 使用sprintf()函数
但是两个函数在转化时,都得需要先给出保存结果的空间,那空间要给多大呢,就不太好界定,而且转化格式不匹配时,可能还会得到错误的结果甚至程序崩溃

C++中,可以使用stringstream类对象来避开此问题。
在程序中如果想要使用stringstream,必须要包含头文件。在该头文件下,标准库三个类: istringstream、ostringstream stringstream,分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作,本文主要介绍stringstream
代码详解
#include<sstream>
int main()
{
 int a = 12345678;
 string sa;
 // 将一个整形变量转化为字符串,存储到string类对象中
 stringstream s;
 s << a;
 s >> sa;
    // clear()
    // 注意多次转换时,必须使用clear将上次转换状态清空掉
    // stringstreams在转换结尾时(即最后一个转换后),会将其内部状态设置为badbit
    // 因此下一次转换是必须调用clear()将状态重置为goodbit才可以转换
    // 但是clear()不会将stringstreams底层字符串清空掉
    
    // s.str("");
 // 将stringstream底层管理string对象设置成"", 
 // 否则多次转换时,会将结果全部累积在底层string对象中
    
 s.str("");
 s.clear();   // 清空s, 不清空会转化失败
 double d = 12.34;
 s << d;
 s >> sa;
 string sValue;
 sValue = s.str();   // str()方法:返回stringsteam中管理的string类型
 cout << sValue << endl; 
 return 0;
}
注意:
1. stringstream实际是在其底层维护了一个string类型的对象用来保存结果
2. 多次数据类型转化时,一定要用clear()来清空,才能正确转化,但clear()不会将
stringstream底层的string对象清空。
3. 可以使用s. str("")方法将底层string对象设置为""空字符串
4. 可以使用s.str()将让stringstream返回其底层的string对象
5. stringstream使用string类对象代替字符数组,可以避免缓冲区溢出的危险,而且其会对参
数类型进行推演,不需要格式化控制,也不会出现格式化失败的风险,因此使用更方便,更
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