即使您可能将它们视为等价物,它们的用途也完全不同。让我们首先尝试定义什么是演员表:
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操作。
它有点通用,它在某种程度上等同于 conversion,因为转换通常具有相同的转换语法,所以问题应该是 当转换(隐式或显式)是语言允许,什么时候必须使用(更多)显式转换?
让我先画一条它们之间的简单线。形式上(即使与语言语法等效)强制转换将更改类型,而转换将/可能更改值(最终 together 与类型一起)。此外,演员表是可逆的,而转换可能不可逆。
这个话题非常广泛,所以让我们尝试通过从游戏中排除自定义演员操作员来缩小范围。
隐式转换
在 C# 中,当您不会丢失任何信息时,类型转换是隐式的(请注意,此检查使用类型而不是它们的实际值)。
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,因为在转换期间您不会丢失任何信息(您只需使类型更宽)。反之亦然,不允许隐式转换,因为无论它们的实际值如何(因为它们只能在运行时检查),在转换过程中您可能会丢失一些信息。例如,此代码不会编译,因为 double 可能包含(实际上确实如此)一个无法用 float 表示的值:
// won't compile!
double bigReal = Double.MaxValue;
float tinyReal = bigReal;
对象
如果是对象(指向的指针),当编译器可以确定源类型是派生类(或它实现)目标类的类型时,强制转换总是隐式的,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 string 实现了 IFormattable 并且 NotSupportedException 是(派生自)Exception,因此强制转换是隐式的。不会丢失任何信息,因为对象不会改变它们的类型(这与 structs 和原始类型不同,因为通过强制转换你创建了一个另一种类型的新对象),改变的是你的 查看。
显式转换
当编译器没有隐式完成转换时,转换是显式的,然后您必须使用转换运算符。通常这意味着:
- 您可能会丢失信息或数据,因此您必须注意这一点。
- 转换可能会失败(因为您无法将一种类型转换为另一种),因此,您必须再次注意自己在做什么。
原始类型
在转换过程中可能会丢失一些数据时,原始类型需要显式转换,例如:
double precise = Math.Cos(Math.PI * 1.23456) / Math.Sin(1.23456);
float coarse = (float)precise;
float epsilon = (float)Double.Epsilon;
在这两个示例中,即使值在float 范围内,您也会丢失信息(在这种情况下为精度),因此必须进行显式转换。现在试试这个:
float max = (float)Double.MaxValue;
此转换将失败,因此,再次,它必须是显式的,以便您知道它并且您可以进行检查(在示例中,该值是恒定的,但它可能来自一些运行时计算或 I/O )。回到你的例子:
// won't compile!
string text = "123";
double value = (double)text;
这不会编译,因为编译器无法将文本转换为数字。文本可以包含任何字符,而不仅仅是数字,这在 C# 中太多了,即使对于显式转换也是如此(但在另一种语言中可能允许)。
对象
如果类型不相关,从指针(到对象)的转换可能会失败,例如这段代码将无法编译(因为编译器知道不可能进行转换):
// won't compile!
string text = (string)AppDomain.Current;
Exception exception = (Exception)"abc";
此代码可以编译,但它可能会在运行时失败(取决于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;
转化次数
所以,最后,如果强制转换是转换,那么为什么我们需要像 Convert 这样的类?忽略来自Convert 实现和IConvertible 实现的细微差别实际上是因为在C# 中你对编译器说:
相信我,这种类型就是那种类型,即使你现在不知道,让我做,你会看到的。
-或-
别担心,我不在乎这次转换是否会丢失一些东西。
对于其他任何事情都需要更多显式操作(想想easy casts的含义,这就是C++为它们引入冗长、冗长和显式语法的原因)。这可能涉及复杂的操作(对于string -> double 转换,需要进行解析)。例如,始终可以转换为string(通过ToString() 方法),但它可能意味着与您期望的不同,因此它必须比强制转换更明确(你写得越多,想得越多关于你在做什么)。
这种转换可以在对象内部完成(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(例如TypeConverters 或类方法)。您不知道会发生什么,但您知道它可能会失败(这就是为什么 IMO 在可能进行更多受控转换时应该使用它)。在您的情况下,转换只会解析string 以生成double:
double value = Double.Parse(aStringVariable);
当然,这可能会失败,所以如果你这样做,你应该始终捕获它可能抛出的异常 (FormatException)。这里没有主题,但是当TryParse 可用时,您应该使用它(因为从语义上您说它可能不是一个数字,而且它甚至更快......失败)。
.NET 中的转换可以来自很多地方,TypeConverter、使用用户定义的转换运算符的隐式/显式转换、IConvertible 的实现和解析方法(我是不是忘记了什么?)。有关它们的更多详细信息,请查看 MSDN。
为了完成这个冗长的答案,只需简单介绍一下用户定义的转换运算符。 sugar 让程序员使用强制转换将一种类型转换为另一种类型。这是一个类(将被强制转换的)中的一个方法,它说“嘿,如果他/她想将这种类型转换为那种类型,那么我可以做到”。例如:
float? maybe = 10; // Equals to Nullable<float> maybe = 10;
float sure1 = (float)maybe; // With cast
float sure2 = maybe.Value; // Without cast
在这种情况下,它是明确的,因为它可能会失败,但这是允许实现的(即使有关于此的指南)。想象一下,您编写了一个这样的自定义字符串类:
EasyString text = "123"; // Implicit from string
double value = (string)text; // Explicit to double
在您的实现中,您可能决定“让程序员的生活更轻松”并通过强制转换公开这种转换(请记住,这只是少写的捷径)。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)。例如,通过适当的选项,可以在 VB.NET 中完成。这只是一种不同的哲学。
我可以用它们做什么?
所以最后一个问题是什么时候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。
- 从
object 到任何其他类型的转换(这也可能包括拆箱)。
- 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从一种类型转换为另一种类型。
Convert 只能完成第一次转换,因此对于其他转换,您别无选择,需要使用显式转换。
现在让我们看看你什么时候可以使用Convert:
- 从任何基本类型到另一种基本类型的转换(有一些限制,请参阅MSDN)。
- 从实现
IConvertible 的任何类型转换为任何其他(支持的)类型。
-
byte 数组与字符串之间的转换。
结论
IMO Convert 应在每次您知道转换可能失败时使用(因为格式、范围或可能不受支持),即使可以使用强制转换完成相同的转换(除非否则可用)。 明确谁会阅读您的代码,您的意图是什么,并且它可能会失败(简化调试)。
对于您需要使用演员表的其他一切,别无选择,但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 double 的转换通常会失败(尤其是如果文本来自用户),因此您应该尽可能明确地进行转换(此外,您可以更好地控制它),例如使用TryParse 方法。
编辑:它们之间有什么区别?
根据更新的问题并保留我之前写的内容(关于何时,与何时可以/必须使用 Convert 相比,您可以使用演员表)然后最后一点要澄清的是是否有它们之间的区别(此外Convert 使用IConvertible 和IFormattable 接口,因此它可以执行强制转换不允许的操作)。
简短的回答是是的,它们的行为不同。我看到Convert 类就像一个辅助方法类,所以它经常提供一些好处 或稍微不同的行为。例如:
double real = 1.6;
int castedInteger = (int)real; // 1
int convertedInteger = Convert.ToInt32(real); // 2
完全不同,对吧?强制转换截断(这是我们都期望的),但Convert 执行舍入到最接近的整数(如果您不知道,这可能不会发生)。每种转换方法都会引入差异,因此不能应用一般规则,必须逐个查看它们...19 种基本类型可以转换为其他所有类型...列表可能很长,最好参考 MSDN 案例案例!