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4 标准转换

1、标准转换是为内置类型定义的隐式转换。标准转换序列是按以下顺序定义的标转转换过程：

       ——零或一次以下转换：左值到右值的转换，数组到指针的转换，函数到指针的转换。

       ——零或一次以下转换：整型提升，符点提升，整型转换，符点转换，符点–整型转换，指针转换，成员指针转换，和布尔转换。

——零或一次限定转换。

[注意：标准转换序列可能为空，也就是说，可以不包含转换。] 如果需要，标准转换序列将作用于表达式并将它转换为目的类型。

2、[注意：特定类型的表达式将在以下上下文中转换为其他类型：

       ——被用作操作符的操作数。操作符对操作数的要求规定了目标类型。

       ——被用于if语句或重复语句（6.4, 6.5）中的条件。目标类型为bool。

       ——被用于switch语句的表达式。目标类型为整型（6.4）。

       ——被用于初始化中的源表达式（包括被用于函数的参数或返回语句）。目标类型为被初始化的实体的类型。参见8.5,

8.5.3
。]

3、表达式e能被隐式的转换为类型T当且仅当对于引入的临时变量t（8.5），声明“T t=e;”成立。隐式转换的作用等价于执行上述声明和初始化，并将临时变量作为转换的结果。仅当T为引用类型（

8.3.2
）时，转换结果是左值。表达式e仅在初始化过程需要的情况下才用作左值。

4、[注意：对于用户定义的类型，将同时考虑用户定义的转换，参见12.3。一般来说，一个隐式的转换序列（

13.3.3
.1）由标准转换序列+用户定义的转化+标准转换序列组成。

5、在某些情况下，需要屏蔽特定的转换。例如：一元操作符&的操作数需要屏蔽左值–右值转换。在具体讨论操作符的时候会列出这些异常情况。]

4.1 左值–右值转换

1、非函数、非数组类型T的左值能被转换为右值。如果T为不完全类型，那么进行左值–右值转换是不合法的。如果左值对象未初始化，或者其类型不是T，也不是T的子类型，那么进行左值–右值转换的结果是未定义的。如果T是一个非class类型，那么右值的类型为T的未cv限定版本，否则，右值的类型为T。（也就是说，只有class类型的右值才可能是cv限定的，因此在C语言中，所有的右值都是未cv限定的。）

2、右值的结果其实就是左值对象包含的值。当左值–右值转换发生在sizeof（

5.3.3
）的操作数中的时候，并不访问所引用对象的值，因为sizeof操作符不需要对操作数进行计算。

3、[注意：可同时参考3.10]

4.2 数组–指针转换

1、类型“array of N T”或者“array of unknown bound of T”的左值或右值可被转换为类型“pointer to T”的右值。结果是一个指向数组第一个元素的指针。

2、非宽字符串常量（

2.13.4
）可被转换为 “pointer to char” 类型的右值；宽字符串常量则应该转换为“pointer to wchar_t”类型的右值。在任何一种情况下，转换结果都等价于指向数组（字符串或宽字符串数组）第一个元素的指针。此转换仅在目标类型是显式的适当指针类型时才进行，对于一般的左值–右值转换不起作用[注意：这个转换已经废弃了。参见Annex D]。为了对重载解析（13.3.3.1.1）进行等级评定，这个转换被分解为数组–指针转换和限定转换（4.4）两个步骤。[例如：“abc”被转换为“pointer to const char”类型是通过首先转换为“pointer to char”类型，然后再进行限定转换而完成的。]

4.3 函数–指针转换

1、函数类型T的左值可被转换为类型“pointer to T”的右值。结果是指向函数的指针。

2、[注意：重载函数的转换规则参见13.4。]

4.4 限定转换

1、如果cv2>cv1，那么类型“pointer to cv

1
T”的右值能被转换为类型“pointer to cv2 T”的右值。

2、如果cv2>cv1，那么类型“pointer to member of X of type cv1 T”的右值能被转换为类型“pointer to member of X of type cv2 T”的右值。

3、[注意：函数类型（包括那些指向成员函数类型的指针）不能被cv限定（

8.3.5
）。]

4、在多层指针类型中，转换能够按照下面的规则给除第一层以外的其他层添加cv限定符：

       两个指针类型T1和T2相似是指存在类型T和整数n > 0，满足：

              T1 is cv_1,0 pointer to cv_1,1 pointer to … cv_1,n-1 pointer to cv_1,n T

       和

T2 is cv_2,0 pointer to cv_2,1 pointer to … cv_2,n-1 pointer to cv_2,n T

其中每一个cv_i,j为const, volatile, const volatile或者为空。在一个指针类型中，除第一个之外的其他cv限定符构成的n元组，例如指针类型T1中的cv_1,1, cv_1,2, …, cv_1,n，称为指针类型的cv限定签名。类型为T1的表达式能被转换为T2当且仅当以下条件成立：

——两个指针类型相似。

——对任意的j>0，如果cv_1,j包含const那么cv_2,j也包含const，volatile类似。

——如果cv_1,j和cv_2,j不相同，那么所有的cv_2,k必须包含const，其中0<k<j。

[注意：根据上述条件可知不能将T**类型转换为const T**。因为这里T1 is a pointer to a pointer to T；T2 is a pointer to a pointer to const T。可见，除了cv_2,2 = const外，其他的限定符都为空。因而，cv_2,2 != cv_1,2，根据最后一个条件，cv_2,1必须为const，显然不符合。如果T**类型转换为const T**（也就是说，允许以下代码中的//1行），那么将导致程序能够修改一个const对象（如//2行所示）：

int main() {

const char c = ’c’;

char* pc;

const char** pcc = &pc; //1: not allowed

*pcc = &c;

*pc = ’C’; //2: modifies a const object

}

]

5、多层成员指针类型，或多层的指针和成员指针混合类型具有如下形式：

cv₀ P₀ to cv₁ P₁ to . . . cv_n−1 P_n−1 to cv_n T

       其中P_i为指针或成员指针，T为非指针类型或成员指针类型。

6、两个多层成员指针类型或两个多层指针和成员指针混合类型T1和T2相似，如果存在类型T和整数n>0，满足：

              T1 is cv1 , 0 P0 to cv1 , 1 P1 to . . . cv1 ,n − 1 Pn − 1 to cv1 ,n T

和

T2 is cv2 , 0 P0 to cv2 , 1 P1 to . . . cv2 ,n − 1 Pn − 1 to cv2 ,n T

7、对于相似的多层成员指针类型和多层指针和成员指针混合类型，添加cv限定符的规则同相似指针类型的规则相同。

4.5 整型提升

1、类型char, signed char, unsigned char, short int,和unsigned short int的右值可被转换为类型int的右值，如果int类型能源类型的所有取值；否则，这些源右值类型被转换为unsigned int类型。

2、wchar_t（

3.9.1
）类型和枚举类型（7.2）的右值能被转换为以下几种类型的右值：int, unsigned int, long, 和unsigned long。它们会首先尝试转换为int类型，如果int类型不能表示它们的所有取值，将进一步尝试unsigned int，以此类推。

3、整数位域（9.6）的右值首先尝试转换为int类型，如果int类型无法表示它的所有取值，将尝试转换为unsigned int类型，如果unsigned int类型仍无法表示它的所有取值，将不对其进行提升。如果位域是枚举类型，则按枚举类型的右值进行提升。

4、bool类型的右值可被提升为int类型的右值，false对应0，true对应1。

5、这些转换称为整型提升。

4.6 符点提升

1、float类型的右值可被转换为double类型的右值。值不变。

2、这个转换称为符点提升。

4.7 整型转换

1、一种整型的右值能被转换为另一种整型的右值。枚举类型的右值能转换为整型的右值。

2、如果目标类型是无符号的，目标值是源值模2ⁿ的余数（n是用来表示无符号目标类型的位数）。[注意：如果两种类型都用补码表示，那么这个转换只是概念上的，因为在不进行截断的情况下（目标类型的尺寸小于源类型），不需对值做任何改动。]

3、如果目标类型是有符号的，那么当目标类型有足够的位数时（能表示源类型的取值），取值不变。否则，取值由具体的实现定义。

4、如果目标类型为bool，参见4.12。如果源类型为bool，false转换为0，true转换为1。

5、如果允许整型提升，则不要进行整型转换。

4.8 符点转换

1、一种符点类型的右值能被转换为另一种符点类型的右值。如果源值能被目标类型精确表示，则转换结果就是这个精确表示。如果源值位于两个相邻的目标值之间，转换结果由编译器在其中选择一个。对于其他情况，转换结果未定义。

2、如果允许符点提升，则不要进行符点转换。

4.9 符点整型转换

1、符点类型的右值可被转换为整型的右值。转换丢弃符点类型的小数部分。如果目标类型无法表示被截取的整数部分，那么结果是未定义的[注意：如果目标类型为bool，参见4.12]

2、整型或枚举类型的右值可被转换为符点类型的右值。如果可能，结果不变。否则，是保存高位部分还是地位部分由具体实现定义。[注意：精度的丢失发现在整型值无法由符点值完整表示的情况下。]如果源类型为bool，false被转换为0，true被转换为1。

4.10 指针转换

1、空指针常量是一个整型常量表达式（5.19）右值，其值为0。空指针常量可被转换为指针类型；结果为相应指针类型的空指针值，并且有别于那些不是从空指针常量创建的其他指针。两个相同类型的空指针值相等。将空指针常量转换为cv限定的指针类型是单步转换，而不是一个指针转换和一个限定转换（4.4）组成的序列。

2、对于对象类型T，“pointer to cv T”类型的右值可被转换为“pointer to cv void”类型的右值，上述转换的结果指向T类型对象所驻留空间的起始位置，就像对象是T类型的主要派生对象一样（也就是说，不是基类子对象）。

3、对于class类型D，“pointer to cv D”类型的右值可被转换为“pointer to cv B”类型的右值，其中B为D的基类（第10章）。如果B是D的不可访问（第11章）基类或非确定的基类（10.2），那么包含此类转换的程序是非法程序。转换结果为指向此派生类对象的基类子对象的指针。空指针值被转换为目标类型的空指针值。

4.11 成员指针转换

1、空指针常量（4.10）可被转换为成员指针类型；其结果为相应成员指针类型的空成员指针值，并且有别于那些不是从空指针常量创建的其他成员指针。两个相同类型的空成员指针值相等。将空指针常量转换为cv限定的成员指针类型是单步转换，而不是一个成员指针转换和一个限定转换（4.4）组成的序列。

2、对于class类型B，“pointer to member of B of type cv T”类型的右值可被转换为“pointer to member of D of type cv T”类型的右值，其中D是B的派生类（第10章）[比如：double B::* pb = &B::d;  double D::* pd = pb;（其中d是B的double类型成员）]。如果B是D的不可访问（第11章）、非确定（10.2）或虚（10.1）基类，那么此类转换是非法的。转换前后指向的都是同一个成员。既然转换结果的类型为“pointer to member of D of type cv T”，所以它能通过D对象而被间接引用[例如：o.*pd = 3.14;（其中o为D的对象）]，引用的结果指向D实例中的B成员，和通过B的对象间接引用B的成员指针是相同的。空成员指针值被转换为目标类型的空成员指针值。

4.12 布尔转换

1
、算术类型、枚举类型、指针或成员指针类型的右值可被转换为
bool
类型的右值。
0
、空指针，或空的成员指针被转换为
false
；其他的值则转换为
true
。