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一 什么是转换
转换是接受一个类型的值并使用它作为另一个类型的等价值的过程。
下列代码演示了将1个short类型的值强制转换成byte类型的值。
short var1 = 5; byte var2 = 10; var2 = (byte) var1; //强制转换，将var1的值转换成byte类型
二 隐式转换
有些类型的转换不会丢失数据与精度，如将8位的值转换成16位的值是非常容易的，不会丢失精度。
C#语言会自动进行转换，称为隐式转换。
从位数更少的源转换成位数更多的目标类型时，目标中多出的位需要用0或1填充。
当从更小的无符号类型转换为更大的无符号类型时，目标类型多出的最高位都以0进行填充，这叫做零扩展。
下图演示使用零扩展将8位的10转换成16位的10：
对于有符号类型的转换而言，额外的高位用源表达式的符号位进行填充，这样就维持了被转换值的正确符号和大小。
下图演示符号扩展：
三 显示转换和强制转换
尝试将ushort值1365转换为byte值，会导致数据丢失。
对于预定义类型，C#会自动将一个数据类型转换成另一个数据类型，但只是针对那些从源类型到目标类型不会发生数据丢失的情况。
而对于从源类型到目标类型转换会发生数据丢失的情况，C#不提供自动转换，就需要使用显示转换。这叫做强制转换表达式。
四 转换的类型
有很多标准的、预定义的用于数字和引用的转换。
除了标准转换，还可以为自定义类型定义隐式转换和显示转换。
装箱：将值类型转换为object类型、System.ValueType类型。
拆箱：将一个装箱的值转换为原始类型。
五 引用转换
引用类型对象有内存中的两部分组成：引用和数据。
由引用保存的那部分信息是它指向的数据类型。
引用转换接受源引用并返回一个指向堆中同一位置的引用，但是把引用标记为转换的目标类型。
下例给出两个引用变量，myVar1和myVar2，它们指向内存中的相同对象。
class Program { static void Main(string[] args) { B myVar1 = new B(); A myVar2 = (A)myVar1; //将myVar1作为A类的引用返回 Console.WriteLine(myVar1.Field1); //正确 Console.WriteLine(myVar2.Field2); //错误，Field2对于myVar2不可见 } } class A { public int Field1; } class B : A { public int Field2; }
5.1 隐式引用转换
C#可以自动实现隐式引用转换。
- 所有引用类型都可以被隐式转换为object类型；
- 任何类型可以隐式转换到它继承的接口；
- 类可以隐式转换到它继承链中的任何类和它实现的任何接口。
5.2 显示引用转换
显示引用转换是从一个普通类型到一个更精确类型的引用转换。
显示转换包括：
- 从object到任何引用类型的转换；
- 从基类到从它继承的类的转换。
六 装箱转换和拆箱转换
6.1 装箱转换
装箱是一种隐式转换，它接受值类型的值，根据这个值在堆中创建一个完整的引用类型对象并返回对象引用。
6.2 拆箱转换
拆箱是把装箱后的对象转换回值类型对象的过程。
拆箱是显示转换。
系统在把值拆箱成ValueTypeT时执行了如下步骤：
- 它检测到要拆箱的对象实际是ValueTypeT的装箱值；
- 它把对象的值复制到变量。
七 用户自定义转换
除了标准转换，我们还可以为类和结构自定义隐式转换和显示转换。
语法如下：
public static implicit operator TargetType (SourceType Identifier) { . . . return ObjectOfTargetType }
用户自定义转换的约束：
- 只可以为类和结构定义用户自定义转换；
- 不能重定义标准隐式转换或显示转换；
- 对于源类型S和目标类型T，S和T必须是不同类型；
- S和T不能通过继承关联，S和T都不能是接口类型或object类型；
- 转换运算符必须是S或T的成员。
implicit：隐式转换
explicit：显示转换，需要强制转换表达式
下面演示一个用户自定义转换的例子：
class Program { static void Main(string[] args) { Person bill = new Person("bill", 25); int age = bill; //将Person对象转换为int Console.WriteLine($"Person Info ：{bill.Name},{age}"); Person none = 35; //将int转换为Person对象 Console.WriteLine($"Person Info ：{none.Name},{none.Age}"); //输出： //Person Info ：bill,25 //Person Info ：none,35 } } class Person { public string Name; public int Age; public Person(string name, int age) { Name = name; Age = age; } //将Person隐式转换为int public static implicit operator int(Person p) { return p.Age; } //将int隐式转换为Person public static implicit operator Person(int i) { return new Person("none", i); } }
八 is运算符和as运算符
有些转换是非法的，会在运行时抛出一个InvalidCastException异常。我们可以使用Is运算符来检查转换是否会成功完成。
as运算符和强制转换运算符类似，只是它不抛出异常。如果转换失败，它返回null而不是抛出异常。
class Program { static void Main(string[] args) { var student = new Student(); student.Name = "jack"; student.Age = 16; // is 第1种用法：检测student是否能转换为Person类型，如果可以，则返回true if (student is Person) { Console.WriteLine("stundent is Person"); } // is 第2种用法：检测student是否能转换为Person类型，如果可以，则返回true，并将其转换赋值给Person类型的变量p if (student is Person p) { Console.WriteLine($"Person p:{p.Name},{p.Age}"); } // as 用法 var p1 = student as Person; if (p1 != null) { Console.WriteLine($"Person p:{p1.Name},{p1.Age}"); } } } class Person { public string Name; public int Age; } class Student : Person { }
