c# 類型轉換方式

        學過編程的朋友都知道類型轉換，並且也都清楚“隱式轉換”、“顯式轉換”、“裝箱”、“拆箱”等概念。但是，類型轉換究竟有多少種？如何對其進行劃分？何時應該使用何種類型轉換？

1.1、相關概念
        類型轉換髮生的時機 (Occasion)——當發生值的複製時，可能會發生類型轉換。
        所謂“值的複製”，包括賦值運算和方法傳參。如果被賦值的變數或方法的形式參數的類型與實際的物件類型不同，就需要進行類型轉換。

1.2、類型轉換的分類
        C#中的類型轉換有兩種分類方法：
        一種是根據轉換方式的不同進行劃分，可以分為顯式 (Explicit)
轉換和隱式 (Implicit) 轉換兩種；
        另外一種是根據源類型和目標類型之間的關係進行劃分，可以分為變換 (Conversion)、投射
(Cast)和裝箱/拆箱 (Boxing/Unboxing)。

下面這張圖描繪了各種類型轉化，以及它們發生的時機。

2.1 顯式轉換和隱式轉換

        從直觀上看，顯式和隱式轉換隻是文法上面的差別。當發生類型轉換時，如果在代碼中明確指定了目標類型，則稱為顯式轉換，否則則稱為隱式轉換。
下面的代碼介紹了在C#語言中進行顯式和隱式轉換時的文法。int x = 10;
long y = x;  // 隱式轉換
x = (int) y;  // 顯示轉換
x=Convert.ToInt32(y);// 顯示轉換

        需要注意的是，不是任意兩種類型之間都能隨意進行轉換的。如bool和string沒有隱式轉換。
         隱式轉換規則：任何類型A，只要取值範圍完全包含在類型B的取值範圍之內，就可以隱式轉換為類型B。
        另外，無論顯式轉換還是隱式轉換，都可能會失敗。如果顯式轉換失敗，會在運行時拋出異常（這個異常可能是InvalidCastException，也可能是
InvalidOperationException、OverflowException等具體異常）；如果隱式轉換失敗，則會在編譯時間得到一個錯誤，
指出不能進行隱式轉換。
        最後，隱式轉換也可以用顯式轉換替代，但顯式轉換不能用隱式轉換替代。換句話說，可以用顯式轉換的地方，用隱式轉換也沒什麼問題；但需要顯式轉換的地方，就一定不能用隱式轉換。
        下面將從另外一種角度介紹各種不同的類型轉換。

2.2 變換、投射、裝箱/拆箱 

根據參與類型轉換的兩種類型（源類型和目標類型）的關係不同，可以將類型轉換分成三種；即：
如果源類型和目標類型一個是實值型別一個是參考型別，則稱為裝箱/拆箱；
如果源類型和目標類型之間存在著直接或間接繼承，則稱為投射；
如果源類型和目標類型不具備上述兩種關係，如兩種簡單實值型別或兄弟/鄰居類型（有著共同的祖先類）之間，則稱為普通類型轉換（或稱“變換”）。
  變換
變換是最普通的一種類型轉換，通常發生在：
簡單（內建）實值型別之間；
重載了類型轉換運算子的類型之間；

          簡
單實值型別就是int、long、float、double等類型。在這些類型之間轉換的時候，如果不會發生精度損失，則可以使用隱式轉換，否則必須使用顯
式轉換。換言之，從較短的類型向較長的類型轉換，可以用隱式轉換；從較長的向較短的轉換，必須用顯式轉換（“長短”指的是：int長4位元組，long長8
位元組，所以int比long短。）
 

投射

         當源類型和目標類型具有直接或間接的繼承關係時，發生的類型轉換屬於投射。如果將子類型的一個對象轉換成祖先類型，則稱向上投射 (Upcast)。反之，將祖先類型的對象轉換為子孫類型，則稱向下投射 (Downcast)。

        中，CA到CB、CA到CC、CA到CD、CB到CC的轉換屬於向下投射，而CB到CA、CC到CA、CD到CA、CC到CB的轉換屬於向上投射。
        向
上投射可以使用隱式轉換，但向下投射必須使用顯示轉換。這是因為當發生繼承關係時，子類將具有父類所有的成員（儘管父類中的private成員在子類中無
法訪問，但子類確實擁有這些成員），因此子類對象向父類轉換時可以確保不會丟失成員，而如果父類對象向子類轉換，不一定保證對象具備子類特有的成員。
        需要注意的是，如果兩個類型位於同一繼承樹中，但沒有直接或間接繼承關係（通常稱這樣的類型為“兄弟類型”或“鄰居類型”，如中的CB和CD、CC和CD），是不允許發生任何轉換的，除非重載了類型轉換運算子。 

         下面解釋一下為什麼將這種類型的轉換稱為投射。
         假設類CA中定義了一個屬性、一個事件和一個方法，現在用方塊表示屬性、用三角表示事件、用圓圈表示方法，則可以將CA繪製為下面的圖形。 

         假設類CB繼承自CA，並定義了額外的一個屬性和一個方法，則可以將CB繪製為下面的圖形。

         現在考慮用一個和CA形狀一致的模板罩在CB類型的一個對象上，並透過模板去看這個對象（如所示），則可以看到對象的一個視圖，並且從其中只能看到CA類中定義的成員。

這個情形符合這種轉換。如果將視線想象成光線，則形成了一個光線的投射。

裝箱/拆箱

        當發生類型轉換時，如果源類型和目標類型一個是實值型別而另一個是參考型別時，將發生裝箱/拆箱轉換。
        從實值型別向參考型別的轉換稱為裝箱，而從參考型別向實值型別轉換稱為拆箱。
        裝箱時，會在堆中建立一個新的對象（作為一個“箱子”），並將實值型別值複製到這個對象中（把這個值“裝起來”）；而拆箱時，只需將對象中的值複製到棧上。
       在裝箱/拆箱中，何時使用顯式（隱式）轉換是不確定的，取決於類型中重載了哪種轉換運算子。

轉自：http://developer.51cto.com/art/200612/36339.htm