C# Type Conversions (Casting) Tutorial
In this tutorial we learn how to convert one data type to another with implicit, explicit (casting) and non-compatible type conversion. We also cover the Parse() function and the Convert class.
What is type conversion
Type conversion is the act of converting one type to another.
In C# we have three conversion types:
- Implicit conversion.
- Explicit conversion (also known as type casting).
- Conversion between non-compatible types.
Implicit type conversion
Implicit conversions are done in a type-safe manner. If one type can safely be converted to another, it’s implicit, and the compiler will not raise an error.
For example, a byte can hold up to 255, and an int can hold up to 2 billion. We can implicitly convert a byte to an int because the value of 255 will always be able to fit into an int.
An int is big enough to store any value that byte has, so we can easily copy a byte to an int.
In situations where the compiler is sure that no data loss will happen, it will allow implicit conversion.
In the example above, the conversion is implicit because float is big enough to hold an int, and an int does not have decimal points with a precision greater than 7 digits.
Explicit type conversion (casting)
If the compiler knows that data loss may happen, it won’t allow implicit conversion.
For example, if we try to convert an int with a value greater than 255 to a byte, it will cause data loss because a byte can only store up to 255.
A byte is not big enough to store the value of 300 without data loss, so it can’t be implicitly converted and the compiler won’t allow it.
We need to explicitly tell the compiler that we’re aware of the data loss, and still want to go ahead with the conversion. Explicit type conversion is also known as casting.
When casting one type to another we specify the type between parentheses that we want to cast to.
Преобразования типов
В программировании нередко значения переменных одного типа присваиваются переменным другого типа. Например, в приведенном ниже фрагменте кода целое значение типа int присваивается переменной с плавающей точкой типа float:
Если в одной операции присваивания смешиваются совместимые типы данных, то значение в правой части оператора присваивания автоматически преобразуется в тип, указанный в левой его части. Поэтому в приведенном выше фрагменте кода значение переменной i сначала преобразуется в тип float, а затем присваивается переменной f. Но вследствие строгого контроля типов далеко не все типы данных в C# оказываются полностью совместимыми, а следовательно, не все преобразования типов разрешены в неявном виде. Например, типы bool и int несовместимы. Правда, преобразование несовместимых типов все-таки может быть осуществлено путем приведения. Приведение типов, по существу, означает явное их преобразование.
Автоматическое преобразование типов
Когда данные одного типа присваиваются переменной другого типа, неявное преобразование типов происходит автоматически при следующих условиях:
- оба типа совместимы
- диапазон представления чисел целевого типа шире, чем у исходного типа
Если оба эти условия удовлетворяются, то происходит расширяющее преобразование. Например, тип int достаточно крупный, чтобы вмещать в себя все действительные значения типа byte, а кроме того, оба типа, int и byte, являются совместимыми целочисленными типами, и поэтому для них вполне возможно неявное преобразование.
Числовые типы, как целочисленные, так и с плавающей точкой, вполне совместимы друг с другом для выполнения расширяющих преобразований. Рассмотрим пример:
Обратите внимание на то, что метод Sum() ожидает поступления двух параметров типа int. Тем не менее, в методе Main() ему на самом деле передаются две переменных типа short. Хотя это может показаться несоответствием типов, программа будет компилироваться и выполняться без ошибок и возвращать в результате, как и ожидалось, значение 25.
Причина, по которой компилятор будет считать данный код синтаксически корректным, связана с тем, что потеря данных здесь невозможна. Поскольку максимальное значение (32767), которое может содержать тип short, вполне вписывается в рамки диапазона типа int (максимальное значение которого составляет 2147483647), компилятор будет неявным образом расширять каждую переменную типа short до типа int. Формально термин «расширение» применяется для обозначения неявного восходящего приведения (upward cast), которое не приводит к потере данных.
Приведение несовместимых типов
Несмотря на всю полезность неявных преобразований типов, они неспособны удовлетворить все потребности в программировании, поскольку допускают лишь расширяющие преобразования совместимых типов. А во всех остальных случаях приходится обращаться к приведению типов. — это команда компилятору преобразовать результат вычисления выражения в указанный тип. А для этого требуется явное преобразование типов. Ниже приведена общая форма приведения типов:
Здесь целевой_тип обозначает тот тип, в который желательно преобразовать указанное выражение.
Если приведение типов приводит к сужающему преобразованию, то часть информации может быть потеряна. Например, в результате приведения типа long к типу int часть информации потеряется, если значение типа long окажется больше диапазона представления чисел для типа int, поскольку старшие разряды этого числового значения отбрасываются. Когда же значение с плавающей точкой приводится к целочисленному, то в результате усечения теряется дробная часть этого числового значения. Так, если присвоить значение 1,23 целочисленной переменной, то в результате в ней останется лишь целая часть исходного числа (1), а дробная его часть (0,23) будет потеряна. Давайте рассмотрим пример:
Результатом работы данной программы будет:
Обратите внимание, что переменная i1 корректно преобразовалась в тип short, т.к. ее значение входит в диапазон этого типа данных. Преобразование переменной dec в тип int вернуло целую часть этого числа. Преобразование переменной i2 вернуло значение переполнения 18964 (т.е. 84500 — 2*32768).
Перехват сужающих преобразований данных
В предыдущем примере приведение переменной i2 к типу short не является приемлемым, т.к. возникает потеря данных. Для создания приложений, в которых потеря данных должна быть недопустимой, в C# предлагаются такие ключевые слова, как checked и unchecked, которые позволяют гарантировать, что потеря данных не окажется незамеченной.
По умолчанию, в случае, когда не предпринимается никаких соответствующих исправительных мер, условия переполнения (overflow) и потери значимости (underflow) происходят без выдачи ошибки. Обрабатывать условия переполнения и потери значимости в приложении можно двумя способами. Это можно делать вручную, полагаясь на свои знания и навыки в области программирования.
Недостаток такого подхода в том, что даже в случае приложения максимальных усилий человек все равно остается человеком, и какие-то ошибки могут ускользнуть от его глаз.
К счастью, в C# предусмотрено ключевое слово checked. Если оператор (или блок операторов) заключен в контекст checked, компилятор C# генерирует дополнительные CIL-инструкции, обеспечивающие проверку на предмет условий переполнения, которые могут возникать в результате сложения, умножения, вычитания или деления двух числовых типов данных.
В случае возникновения условия переполнения во время выполнения будет генерироваться исключение System.OverflowException. Давайте рассмотрим пример, в котором будем передавать в консоль значение исключения:
Результат работы данной программы:
Настройка проверки на предмет возникновения условий переполнения в масштабах проекта
Если создается приложение, в котором переполнение никогда не должно проходить незаметно, может выясниться, что обрамлять ключевым словом checked приходится раздражающе много строк кода. На такой случай в качестве альтернативного варианта в компиляторе C# поддерживается флаг /checked. При активизации этого флага проверки на предмет возможного переполнения будут автоматически подвергаться все имеющиеся в коде арифметические операции, без применения для каждой из них ключевого слова checked. Обнаружение переполнения точно так же приводит к генерации соответствующего исключения во время выполнения.
Для активизации этого флага в Visual Studio 2010 необходимо открыть страницу свойств проекта, перейти на вкладку Build (Построение), щелкнуть на кнопке Advanced (Дополнительно) и в открывшемся диалоговом окне отметить флажок Check for arithmetic overflow/underflow (Проверять арифметические переполнения и потери точности):
Важно отметить, что в C# предусмотрено ключевое слово unchecked, которое позволяет отключить выдачу связанного с переполнением исключения в отдельных случаях.
Итак, чтобы подвести итог по использованию в C# ключевых слов checked и unchecked, следует отметить, что по умолчанию арифметическое переполнение в исполняющей среде .NET игнорируется. Если необходимо обработать отдельные операторы, то должно использоваться ключевое слово checked, а если нужно перехватывать все связанные с переполнением ошибки в приложении, то понадобится активизировать флаг /checked. Что касается ключевого слова unchecked, то его можно применять при наличии блока кода, в котором переполнение является допустимым (и, следовательно, не должно приводить к генерации исключения во время выполнения).
Роль класса System.Convert
В завершении темы преобразования типов данных стоит отметить, что в пространстве имен System имеется класс Convert, который тоже может применяться для расширения и сужения данных:
Convert c что это
Все примитивные типы имеют два метода, которые позволяют преобразовать строку к данному типу. Это методы Parse() и TryParse() .
Метод Parse() в качестве параметра принимает строку и возвращает объект текущего типа. Например:
Стоит отметить, что парсинг дробных чисел зависит от настроек текущей культуры. В частности, для получения числа double я передаю строку «23,56» с запятой в качестве разделителя. Если бы я передал точку вместо запятой, то приложение выдало ошибку выполнения. На компьютерах с другой локалью, наоборот, использование запятой вместо точки выдало бы ошибку.
Чтобы не зависеть от культурных различий мы можем установить четкий формат с помощью класса NumberFormatInfo и его свойства NumberDecimalSeparator :
В данном случае в качестве разделителя устанавливается точка. Однако тем не менее потенциально при использовании метода Parse мы можем столкнуться с ошибкой, например, при передачи алфавитных символов вместо числовых. И в этом случае более удачным выбором будет применение метода TryParse() . Он пытается преобразовать строку к типу и, если преобразование прошло успешно, то возвращает true . Иначе возвращается false:
Если преобразование пройдет неудачно, то исключения никакого не будет выброшено, просто метод TryParse возвратит false, а переменная number будет содержать значение по умолчанию.
Convert
Класс Convert представляет еще один способ для преобразования значений. Для этого в нем определены следующие статические методы:
C# Convert
In this article we show to convert types in C# with Convert class.
Convert transforms a base data type to another base data type.
The Convert class is located in the System namespace.
Type conversion or typecasting refers to changing an entity of one data type into another. There are two types of conversion: implicit and explicit. Implicit type conversion, also known as coercion, is an automatic type conversion by the compiler.
Advertisements C# convertion types
In the next example, we present three ways of data convertion.
The program defines an integer and a string. We add those two values.
By default, the compiler implicitly converts the integer to a string and adds two strings.
We can use the int.Parse method to explicitly convert the string to an integer and add two integers.
Alternatively, we can use the Convert.ToInt32 method. The Convert class contains several methods for common type convertions.
C# Conver.ToBoolean
The Conver.ToBoolean method converts a specified value to an equivalent Boolean value.
In the program, we convert double, int, and decimal values to booleans.
Advertisements C# Convert hexadecimal string
The Convert.ToHexString converts an array of 8-bit unsigned integers to its equivalent string representation that is encoded with uppercase hex characters.
The Convert.FromHexString converts the specified string, which encodes binary data as hex characters, to an equivalent 8-bit unsigned integer array.
The program converts a message to a hexadecimal string and vice versa.
C# Convert.ToBase64String
The Convert.ToBase64String converts an array of 8-bit unsigned integers to its equivalent string representation that is encoded with base-64 digits.
Conversely, the Convert.FromBase64String method converts Converts the specified string, which encodes binary data as base-64 digits, to an equivalent 8-bit unsigned integer array.
Base64 encoding is widely used for sending e-mail attachments.
In the program, we convert a string to a byte array and later the array into the Base64 string. They we reverse the process.
Advertisements C# Convert.ToDateTime
The Convert.ToDateTime converts the specified string representation of a date and time to an equivalent date and time value.
This is the syntax of the method.
In the example, we convert the current datetime to a string and the string back to a datetime.