Преобразования типов

При вычислении выражений некоторые операции требуют, чтобы операнды имели соответствующий тип, в противном же случае на этапе компиляции выдается сообщение об ошибке. Например, операция взятия остатка от деления (%) требует целочисленных операндов. Поэтому в языке С++ есть возможность приведения значений одного типа к другому.

Преобразование типов – это приведение значения переменной одного типа в значение другого типа.

Выделяют явное и неявное приведения типов. При явном приведении указывается тип переменной, к которому необходимо преобразовать исходную переменную. При неявном приведении преобразование происходит автоматически, по правилам, заложенным в языке программирования С++.

Формат операции явного преобразования типов:

имя_типа (операнд)

Например, int(x), float(2/5), long(x+y/0.5).

Пример 1.

//Взятие цифры разряда сотых в дробном числе

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){

float s,t;

long int a,b;

printf("Введите вещественное число\n");

scanf("%f", &s);

t=s*100;

a=int(t);

//переменная t приводится к типу int в переменную a

b=a%10;

printf("\nЦифра разряда сотых числа %f равна %d.", s, b);

system("pause");

return 0;

}

Преобразования типов нужно применять с осторожностью, так как данная операция может приводить к потере информации. Например, после приведения длинного типа к более короткому происходит усечение информации из старших битов.

Пример 2.Временной интервал

Заданы моменты начала и конца некоторого промежутка времени в часах, минутах и секундах (в пределах одних суток). Найти продолжительность этого промежутка в тех же единицах.

Исходными данными для этой задачи являются шесть целых величин, задающих моменты начала и конца интервала, результатами – три целых величины (тип int).

Обозначим переменные для хранения начала интервала hour1, min1 и sec1, для хранения конца интервала – hour2, min2 и sec2, а результирующие величины – hour, min и sec.

Для решения этой задачи необходимо преобразовать оба момента времени в секунды, вычесть первый из второго, а затем преобразовать результат обратно в часы, минуты и секунды. Следовательно, потребуется промежуточная переменная sum_sec, в которой будет храниться величина интервала в секундах. Она может иметь весьма большие значения, ведь в сутках 86400 секунд, что выходит за пределы типа int. Следовательно, для этой переменной выберем длинный целый тип (long int, сокращенно long).

Для перевода результата из секунд обратно в часы и минуты используется отбрасывание дробной части при делении целого числа на целое.

//Временной интервал. Форматированный ввод-вывод данных

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){

int hour1, min1, sec1, hour2, min2, sec2, hour, min, sec;

long int sum_sec;

printf("Введите время начала интервала (час мин сек)\n");

scanf("%d%d%d", &hour1,&min1,&sec1);

printf("Введите время окончания интервала (час мин сек)\n");

scanf("%d%d%d", &hour2,&min2,&sec2);

sum_sec = (hour2-hour1)*3600+(min2-min1)*60+sec2-sec1;

hour = sum_sec/3600;

min = (sum_sec-hour*3600)/60;

sec = sum_sec-hour*3600-min*60;

printf("Продолжительность промежутка от %d:%d:%d до

%d:%d:%d\n",hour1,min1,sec1,hour2,min2,sec2);

printf(" равна %d:%d:%d\n",hour,min,sec);

system("pause");

return 0;

}

При выполнении математических операций производится неявное (автоматическое) преобразование типов, чтобы привести операнды выражений к общему типу или чтобы расширить короткие величины до размера целых величин, используемых в машинных командах. Выполнение преобразования зависит от специфики операций и от типа операнда или операндов.

1. Преобразование целых типов со знаком.

· Целое со знаком преобразуется к более короткому целому со знаком, с потерей информации: пропадают все разряды числа, которые находятся выше (или, соответственно – ниже) границы, определяющей максимальный размер переменной.

· Целое со знаком преобразуется к более длинному целому со знаком. Путем размножения знака. То есть все добавленные биты двоичного числа будут заняты тем же числом, которое находилось в знаковом бите: если число было положительным, то это будет, соответственно 0, если отрицательным, то 1.

· Целое со знаком к целому без знака. Первым шагом целое со знаком преобразуется к целому со знаком, соответствующему целевому типу, если этот тип данных крупнее. У получившегося значения бит знака не отбрасывается, а рассматривается равноправным по отношению к остальным битам, то есть теперь все биты образуют числовое значение.

· Преобразование целого со знаком к плавающему типу происходит без потери информации, за исключением случая преобразования типа long int или unsigned long int к типу float, когда точность часто может быть потеряна.

2. Преобразование целых типов без знака.

· Целое без знака преобразуется к более короткому целому без знака или со знаком путем усечения.

· Целое без знака преобразуется к более длинному целому без знака или со знаком путем добавления нулей слева.

· Целое без знака преобразуется к целому со знаком того же размера. Если взять для примера, unsigned short и short – числа в диапазоне от 32768 до 65535 превратятся в отрицательные.

· Целое без знака преобразуется к плавающему типу. Сначала оно преобразуется к значению типа signed long, которое затем преобразуется в плавающий тип.

3. Преобразования плавающих типов.

· Величины типа float преобразуются к типу double без изменения значения.

· Величины double преобразуются к float c некоторой потерей точности, то есть, количества знаков после запятой. Если значение слишком велико для float, то происходит потеря значимости, о чем сообщается во время выполнения.

· При преобразовании величины с плавающей точкой к целым типам она сначала преобразуется к типу long (дробная часть плавающей величины при этом отбрасывается), а затем величина типа long преобразуется к требуемому целому типу. Если значение слишком велико для long, то результат преобразования не определен. Обычно это означает, что на усмотрение компилятора может получиться любой «мусор». В реальной практике с такими преобразованиями обычно сталкиваться не приходится.

Дата добавления: 2014-01-07