类型及类型转换

第九章类型及类型转换

C/C++作为强类型语言，类型及类型转换的重要性在JAVA 课中已做过介绍（JAVA也是强类型语言）。

这一章集中讲一下C/C++的类型及类型转换，内容包括：

⏹C语言类型

⏹C++类型

⏹C/C++中基本的类型转换

⏹C++对象的类型转换

⏹类型转换函数

一、C语言类型

C语言的基本类型以及struct等复合类型，同学们已经很熟悉了，不再赘述，下面讨论几个课本中讲得不多的类型。

1枚举enum

C语言提供了一种称为“枚举”的类型。在“枚举”类型的定义中列举出所有可能的取值，而且被说明为该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。

枚举类型定义的一般形式为：

enum 枚举名{ 枚举值表};

在枚举值表中应罗列出所有可用值。这些值也称为枚举元素。

例如：

enum weekday

{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat };

枚举元素本身由系统定义了一个表示序号的数值，从0 开始顺序定义为0，1，2…。如在weekday中，sun值为0，mon 值为1，…,sat值为6。

枚举类型是一种基本数据类型，而不是一种复合类型，因为它不能再分解为任何基本类型。

枚举变量的使用如下例所示：

main(){

enum weekday

{

sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat

} a,b,c,d;

a=sun; //

b=mon; //

c=2; //错。枚举类型不等同于整数

d=(enum weekday)3; //需要强制类型转换

}

枚举的语法不多做介绍，主要讲一下它在实际编程中怎么用：有些可以定义为整型的变量，取值被限定在一个有限的范围内，可取的值都有一个熟知的名字。例如，一个星期内的七天，一年的十二个月等。如果把这些量说明为字符串，则对这些变量进行关系运算或算术运算不方便（比如比较大小），而说明为整型每个值又没有名字也不太方便。这时后可考虑将其定义为枚举。

使用枚举的好处是：不仅帮助程序员和用户记忆，而且使程序可靠，可以防止变量取非法取值。枚举在实际编程中非常常见，比如JAVA线程库中线程的状态（wait, start, run…,）等等就是用枚举（而不是整型或字串），还有很多C程序对设备状态、寄存器状态等往往也用枚举标识。

Q1：在什么情况下使用枚举enum类型？好处是什么？

2 寄存器变量register

register int i；按语法的意思，是把i放到寄存器内，这比放到内存中快得多，如果i频繁使用的话，会提高效率。问题是C 语言是可移值的—某种程度上有跨平台的特性，不同平台编译

register int i时会有不同的处理，为了防止副作用，有的C编译器可能不把i放到寄存器内。

大多数C语言编译器都含有优化器，对常使用的局部变量等等进行优化，有时没有声明为register的变量也会放到寄存器中，所以没必要使用register int i这种可移值性不好的代码。

3 typedef

见“第四章预处理指令”

4 共同体union

在C语言里，union可以看作是一种特殊的struct，而在C++里，struct和union可以看作是特殊的类，它们可以有构造函数。无论如何，union的基本特性是：使若干变量共享一段内存。比如：

union myunion {

int x ;char ch; float y；

}a,b //

定义类型myunion。x、ch、y共享其中类型最宽的字节的内存。最后定义了myunion类型变量a,b

a.x;

b.ch; b.y; //引用共同体成员

union在实际编程中有什么用？下面例举几种用途；

（1）有人认为：不同类型变量共用一段内存，类型转换时不用强制转换。的确如此，但这绝不是好的编程风格，如果只是为了类型转换方便，最好不要用union。

（2）有时需要操作几个固定字节数、固定地址的硬件或软件接口（比如设备I/O端口），这个接口对不同代码的访问需要呈现不同的界面（比如有时是字符串，有时是整数，有时是控制字），可以使用union让几个成员共享该界面。比如：

union portX{

lont int x ; // 4字节端口,I/O整数

char str[4] ; //同一个4字节端口，I/O字串

char c_word[4]; //同一个4字节端口，I/O控制字

} myPort

(3) 节约内存，在一些微小系统里，确实需要使用union节约内存，比如让多个数组共享一段内存。

在C++中，union用作类的成员变量，由于类的构造函数的问题，可能会有一些需要特殊处理的问题，略过不讲。其它有关union语法的问题也略过不讲，我们只强调该怎么用它。在一些微小系统和底层程序中，union的出镜率还是挺高的。

5 volatile

C语言关键字volatile（易变的）表示不经过赋值，其值也可能被改变（例如，表示时钟的变量、表示端口的变量等）。声明为volatile的变量会阻止编译器对其优化（有时编译器会把变量优化到我们不希望的地方），在与硬件很密切的编程中使用较多。比如以下声明：

volatile int a;

a在运行期间不经过赋值也可能被改变。

下面例举volatile变量的几种用途；

1) 设备的硬件寄存器（如：状态寄存器）

2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量

3) 多线程应用中被几个任务共享的变量

volatile还可以用来修饰常量:

volatile const int a;