第5章　类型转换

C#是静态类型的语言，变量一旦声明就无法重新声明或者存储其他类型的数据，除非进行类型转换。本章的主要任务就是学习类型转换的知识。类型转换有显式的，也有隐式的。所谓显式，就是我们必须明确地告知编译器，我们要把变量从源类型转换成什么类型；而隐式的则不需要，编译器会自动帮我们进行转换。实际上，截至目前，我们已经学习过一部分类型转换的知识了，还记得第1章讲的装箱和拆箱吗？我们将在本章中进一步学习装箱和拆箱的知识。

准备好了吗？我们开始吧！

5.1　隐式类型转换

什么是隐式转换呢？如果编译器认为从类型1（下称T1）到类型2（下称T2）的转换不会产生不良后果，那么T1到T2的转换就是由编译器自动完成的，这就是隐式转换。我们举个例子，如代码清单5-1所示。

代码清单5-1　隐式类型转换

1 namespace ProgrammingCSharp4

2{

3 class TypeConvert

4{

5 private void DoSomething（）

6{

7 int intValue=10；

8 long longValue=intValue；

9}

10}

11}

第8行执行的是int型到long型的转换，long型对应的是System.Int64，int型对应的是System.Int32，显然long型的取值范围要比int型大，因此这种转换是安全的，编译器允许了此次转换。为了了解类型转换的实质，我们可以通过查看上述代码编译后生成的CIL代码^[1]，如代码清单5-2所示。

代码清单5-2　CIL代码

1.method private hidebysig instance void DoSomething（）cil managed

2{

3//Code size 8（0x8）

4.maxstack 1

5.locals init（[0]int32 intValue，

6[1]int64 longValue）

7 IL_0000：nop

8 IL_0001：ldc.i4.s 10

9 IL_0003：stloc.0

10 IL_0004：ldloc.0

11 IL_0005：conv.i8

12 IL_0006：stloc.1

13 IL_0007：ret

14}//end of method TypeConvert：DoSomething

为了突出重点，我们先忽略其他不相关内容，只关注与类型转换相关的CIL指令。

第8行：类型为i4（即int32）的数据10，入栈；

第9行：出栈，赋予变量[0]，即intValue；

第10行：变量0数据入栈；

第11行：将栈顶中的数据转换为i8类型（即int64，也就是long类型）；

第12行：出栈，赋予变量[1]，即longValue；

……

其中，最重要的是第11行，编译器生成了类型转换的CIL指令：conv，该指令的语法为：

conv.＜to type＞

＜to type＞就是要转换到的目标类型。

可见，查看CIL代码有助于我们了解编译器所做的实际操作，有助于我们更加深刻地理解C#这门语言，以及.NET CLR的一些工作机制。在本书的其他章节，我们还会通过CIL代码来进行学习。由于CIL的知识超出了本书的范围，需要进一步了解CIL的读者，可以自行查阅其他资料。

大家现在应该对隐式类型转换有了初步的了解，接下来将进一步学习数值类型的隐式转换，以及引用类型中的隐式转换。

5.1.1　数值类型

C#语言支持的数值类型的隐式转换如下所示：

❑sbyte到short、int、long、float、double或decimal；

❑byte到short、ushort、int、uint、long、ulong、float、double或decimal；

❑short到int、long、float、double或decimal；

❑ushort到int、uint、long、ulong、float、double或decimal；

❑int到long、float、double或decimal；

❑uint到long、ulong，float、double或decimal；

❑long到float、double或decimal；

❑ulong到float、double或decimal；

❑char到ushort、int、uint、long、ulong、float、double或decimal；

❑float到double。

上述的隐式转换是安全的，不会造成任何精度或者数量级的损失。需要说明的是，C#不支持任何其他类型到char类型的隐式转换。

有两种特殊的隐式转换需要说明，之所以说它们特殊，是因为它们会带来精度损失，但没有数量级损失，它们是：

❑从int、uint、long或者ulong到float的转换；

❑从long或者ulong到double的转换。

我们还是以一段代码为例，演示从int到float的类型转换，以此演示精度损失的情况，如代码清单5-3所示。

代码清单5-3　精度损失示例

1 using System；

2

3 namespace ProgrammingCSharp4

4{

5 class TypeConvert

6{

7 static void Main（string[]args）

8{

9 TypeConvert typeConvert=new TypeConvert（）；

10 typeConvert.DoSomething（）；

11}

12

13 public void DoSomething（）

14{

15 int max=int.MaxValue；

16 float floatValue=max；

17 Console.WriteLine（max）；

18 Console.WriteLine（floatValue）；

19}

20}

21}

上述代码打印了int类型支持的最大有效值（MaxValue），然后将它赋予了一个float类型的变量floatValue，编译器执行了隐式转换。运行结果是：

2147483647

2.147484E+09^[2]

可以看出，转换后的数值比原值的有效位减少了，因为原值是2 147 483 647（有效位：10），转换后的值是2 147 484 000（有效位：7），很显然，类型转换造成了精度损失，但数量级并没有损失。至于另外一种情况——从long或ulong到double的转换，请大家自行验证。

我们在学习程序设计时一定要重视实验（注意不是“试验”，而是实地验证），将书本或者课题上讲的内容、知识点进行实际验证。这可以加深我们对知识的理解，同时也能积累解决问题的方式和方法。

下一节我们将讲述引用类型的隐式转换。

[1]要查看CIL代码，可以依次点击：开始→所有程序→Visual Studio 2010→Microsoft Windows SDK Tools→IL反汇编程序，然后在“IL反汇编程序”中打开编译后生成的exe或dll文件，这取决于项目的类型，该文件一般位于：项目目录\bin\Debug，或者“项目目录\bin\Release”。

[2]这里2.147484E+09表示科学计数法，相当于2.147 484×10+09，也就是2 147 484 000。