C# 类型转换(隐式类型,显式类型,自定义类型)

前言

在 C# 编程的世界里，类型转换是一项极为重要的操作，它能够将一个数据类型的值转变为另一个数据类型的值，以满足不同场景下的数据处理需求。C# 中的类型转换主要可划分为两种不同的方式，即隐式类型转换和显式类型转换（也常被称作强制类型转换），同时还提供了丰富的内置类型转换方法以及支持自定义类型转换操作，下面将详细展开介绍

一、隐式类型转换

隐式类型转换是一种无需开发者编写额外代码来特意指定的转换方式，编译器会自动识别并完成相应的转换操作。这种转换发生在将一个较小范围的数据类型转换为较大范围的数据类型时，编译器基于 C# 默认的安全转换机制，确保转换过程不会导致数据丢失。
例如，从整数类型的角度来看，从小的整数类型转换为大的整数类型时会自动进行隐式转换，像从 int 到 long 的转换，由于 long 所能表示的数值范围比 int 更广泛，编译器能够毫无阻碍地完成这一转换过程。再从浮点类型方面举例，从 float 到 double 的转换同样属于隐式转换，因为 double 的精度和表示范围都大于 float。

以下是一些常见的隐式转换实例：

（一）整数类型间的隐式转换

byte b = 10;
int i = b; // 隐式转换，不需要显式转换

在上述代码中，将 byte 类型的变量赋值给 int 类型的变量时，编译器会自动把 byte 类型转换为 int 类型，无需开发者手动干预。

（二）不同整数范围的隐式转换

int intValue = 42;
long longValue = intValue; // 隐式转换，从 int 到 long

这里把一个 int 类型的整数值赋值给 long 类型的变量，编译器自动完成从 int 到 long 的转换，因为 long 能够容纳 int 所能表示的所有数值，且范围更大，不会出现数据丢失问题。

二、显式类型转换（强制类型转换）

与隐式类型转换不同，显式类型转换需要程序员在代码中明确地指定转换操作，也就是进行强制类型转换。当需要将一个较大范围的数据类型转换为较小范围的数据类型时，或者在不同对象类型之间进行转换时，就必须使用强制类型转换符号来进行显式转换了。不过需要注意的是，这种强制转换很可能会造成数据丢失或精度降低的情况。

（一）整数类型间的强制转换

int i = 10;
byte b = (byte)i; // 显式转换，需要使用强制类型转换符号

在这个例子中，把 int 类型的变量赋值给 byte 类型的变量，由于 byte 的表示范围小于 int，所以必须使用强制类型转换符号 (byte) 来明确告知编译器进行转换，而且转换后可能会丢失超出 byte 范围的数据信息。

（二）浮点与整数类型间的强制转换

double doubleValue = 3.14;
int intValue = (int)doubleValue; // 强制从 double 到 int，数据可能损失小数部分

上述代码是将 double 类型的变量转换为 int 类型，这一过程中会直接截断小数部分，只保留整数部分，从而导致数据的改变，也就是可能损失了原有的小数部分信息。

（三）整数与浮点类型间的强制转换

int intValue = 42;
float floatValue = (float)intValue; // 强制从 int 到 float，数据可能损失精度

当把 int 类型转换为 float 类型时，虽然 float 可以表示小数，但由于其精度相较于某些整数表示可能会有所降低，所以在这种转换中也存在数据精度变化的风险。

（四）其他类型到字符串类型的强制转换

int intValue = 123;
string stringValue = intValue.ToString(); // 将 int 转换为字符串

这里展示了将整数类型转换为字符串类型的常见方式，通过调用对象的 ToString 方法来实现。

以下是一个更完整的显式类型转换实例：

using System;

namespace TypeConversionApplication
{
    class ExplicitConversion
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            double d = 5673.74;
            int i;

            // 强制转换 double 为 int
            i = (int)d;
            Console.WriteLine(i);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

当上述代码被编译和执行时，会输出 5673，这体现了从 double 到 int 的强制转换中，小数部分被舍去的结果。

三、C# 类型转换方法

C# 提供了一系列内置的类型转换方法，这些方法都定义在 System.Convert 类中，使用时需要包含 System 命名空间。它们为类型转换提供了一种相对安全的方式，因为这些方法能够处理 null 值，并且在转换无法进行时会抛出异常，帮助开发者更好地把控转换过程中的各种情况。

（一）各内置转换方法介绍

以下是 System.Convert 类中提供的部分主要类型转换方法及其功能描述：

例如，使用 Convert.ToInt32 方法将字符串转换为整数的示例如下：

string str = "123";
int number = Convert.ToInt32(str); // 转换成功，number 为 123

不过要是字符串不是有效的整数表示形式，像 Convert.ToInt32 这样的方法就会抛出 FormatException 异常，提醒开发者转换出现了问题。
以下是将不同类型的值转换为字符串类型并输出的实例：

using System;

namespace TypeConversionApplication
{
    class StringConversion
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 定义一个整型变量
            int i = 75;

            // 定义一个浮点型变量
            float f = 53.005f;

            // 定义一个双精度浮点型变量
            double d = 2345.7652;

            // 定义一个布尔型变量
            bool b = true;

            // 将整型变量转换为字符串并输出
            Console.WriteLine(i.ToString());

            // 将浮点型变量转换为字符串并输出
            Console.WriteLine(f.ToString());

            // 将双精度浮点型变量转换为字符串并输出
            Console.WriteLine(d.ToString());

            // 将布尔型变量转换为字符串并输出
            Console.WriteLine(b.ToString());

            // 等待用户按键后关闭控制台窗口
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

当上述代码被编译和执行时，会依次输出各变量转换为字符串后的结果：

75
53.005
2345.7652
True

（二）不同类型转换方法对比与使用场景

除了 System.Convert 类提供的转换方法外，C# 中还有 Parse 方法和 TryParse 方法也常用于类型转换操作，它们各有特点及适用场景。

1. 使用 Convert 类  Convert 类提供了一组静态方法，可以在各种基本数据类型之间进行转换，如前面提到的 Convert.ToInt32 等方法示例，它在转换时会尝试进行合理的类型转换，但如果输入的数据不符合目标类型的要求，就会抛出异常。

2. 使用 Parse 方法Parse 方法主要用于将字符串转换为对应的数值类型，不过它有个显著特点，就是如果转换失败会直接抛出异常。例如：

string str = "123.45";
double d = double.Parse(str);

这里将字符串转换为 double 类型，如果字符串不符合 double 类型的格式要求，程序就会因异常而中断执行。

3. 使用 TryParse 方法  TryParse 方法与 Parse 方法类似，都是针对字符串到其他数值类型的转换，但它不会抛出异常，而是返回一个布尔值来指示转换是否成功。例如：

string str = "123.45";
double d;
bool success = double.TryParse(str, out d);

if (success) {
    Console.WriteLine("转换成功: " + d);
} else {
    Console.WriteLine("转换失败");
}

通过这种方式，开发者可以根据返回的布尔值来灵活处理转换成功或失败的情况，使程序在面对可能出现的转换问题时更具健壮性。

四、自定义类型转换

C# 还赋予了开发者定义自定义类型转换操作的能力，这可以通过在类型中使用 implicit（隐式）或 explicit（显式）关键字来实现。以下是一个自定义类型转换的示例：

using System;

public class Fahrenheit
{
    public double Degrees { get; set; }

    public Fahrenheit(double degrees)
    {
        Degrees = degrees;
    }

    // 隐式转换从 Fahrenheit 到 double
    public static implicit operator double(Fahrenheit f)
    {
        return f.Degrees;
    }

    // 显式转换从 double 到 Fahrenheit
    public static explicit operator Fahrenheit(double d)
    {
        return new Fahrenheit(d);
    }
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Fahrenheit f = new Fahrenheit(98.6);
        Console.WriteLine("Fahrenheit object: " + f.Degrees + " degrees");

        double temp = f; // 隐式转换
        Console.WriteLine("After implicit conversion to double: " + temp + " degrees");

        Fahrenheit newF = (Fahrenheit)temp; // 显式转换
        Console.WriteLine("After explicit conversion back to Fahrenheit: " + newF.Degrees + " degrees");
    }
}

在上述代码中，定义了 Fahrenheit 类，并实现了从 Fahrenheit 到 double 的隐式转换以及从 double 到 Fahrenheit 的显式转换。运行这段代码，输出结果如下：

Fahrenheit object: 98.6 degrees
After implicit conversion to double: 98.6 degrees
After explicit conversion back to Fahrenheit: 98.6 degrees

五、类型转换注意事项与总结

在进行 C# 类型转换时，有以下几点需要特别留意：

（一）隐式转换规则

隐式转换只能将较小范围的数据类型转换为较大范围的数据类型，绝不能反过来将较大范围的数据类型转换为较小范围的数据类型，否则编译器会报错，因为这样做可能会导致数据丢失等不可预期的问题。

（二）显式转换风险

显式转换由于可能会导致数据丢失或精度降低，所以在进行这类转换前，需要仔细进行数据类型的兼容性检查，确保转换后的结果在业务逻辑允许的误差范围内，避免因数据变化而引发程序逻辑错误。

（三）对象类型转换考量

对于对象类型的转换，不仅要进行类型转换的兼容性检查，还要确保转换的安全性，防止出现类型不匹配或者运行时异常等情况。

总结而言，在 C# 中，内置的类型转换方法主要通过隐式转换、显式转换（强制转换）、使用 Convert 类的方法、Parse 方法和 TryParse 方法等多种方式来实现，它们在不同数据类型之间的转换场景中被广泛应用，开发者需要根据具体的业务需求和数据特点，合理选择合适的类型转换方式，以保障程序的正确性和稳定性。

以下是 C# 内置类型转换方法的详细表格总结：

到此这篇关于C# 类型转换(隐式类型,显式类型,自定义类型)的文章就介绍到这了,更多相关C# 类型转换内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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