C++ 內置類型與用戶類型雙向轉換：轉換構造函數與類型轉換運算符深度解析

兩種轉換方向

1. 內置 → 用戶類型：依靠轉換構造函數（單參數構造函數）。
2. 用戶類型 → 內置/其他類型：依靠類型轉換運算符（operator Type()）。

轉換構造函數

class MyInt {
    int val;
public:
    MyInt(int v = 0) : val(v) { cout << "Conv Ctor\n"; } // 隱式轉換
    explicit MyInt(double d) : val((int)d) { cout << "Explicit Ctor\n"; } // C++11 explicit 阻止隱式
    int get() const { return val; }
};

void foo(MyInt x) { cout << x.get() << endl; }

int main() {
    foo(10);        // 隱式調用 MyInt(10)
    foo(3.14);      // 編譯錯誤：explicit 禁止 double→MyInt 隱式轉換
    foo(MyInt(3.14)); // 顯式構造 OK
}

類型轉換運算符

class Rational {
    int num, den;
public:
    Rational(int n, int d) : num(n), den(d) {}
    operator double() const { return (double)num / den; } // 隱式轉換為 double
    explicit operator bool() const { return num != 0; }   // C++11 explicit bool
};

int main() {
    Rational r(3, 2);
    double d = r;        // 隱式調用 operator double()
    if (r) { ... }       // 調用 operator bool()，用於條件判斷
    // int i = r;       // 錯誤：無 operator int()
}

雙向轉換綜合示例

class Number {
    int val;
public:
    Number(int v = 0) : val(v) { cout << "Ctor " << val << endl; }
    Number(const Number& o) : val(o.val) { cout << "Copy " << val << endl; }
    operator int() const { cout << "To int\n"; return val; }
    Number& operator=(const Number& o) { cout << "Assign\n"; val = o.val; return *this; }
};

int main() {
    Number a = 5;        // Ctor 5
    Number b = a + 3;    // a.operator int() → 5+3=8 → Ctor 8
    a = 10;              // Ctor 10 → Assign → ~Ctor(臨時對象)
}

最佳實踐與避坑指南

• 單參數構造函數**默認加 explicit**，除非確確實實需要隱式轉換語義。
• 轉換運算符**盡量加 explicit**（C++11 支持），避免驚人的隱式轉換鏈。
• 提供命名轉換函數（to_int()、to_string()）作為顯式替代方案。
• 避免雙向隱式轉換導致的歧義：Number n = 1; int x = n; 看似自然，但複雜表達式極易出錯。