类型转换的不同方式。有什么区别？

Question

我将尝试区分类型转换的不同方法。

例如： 方法1

public byte fun()
{
   object value=1;
   return (byte)value; // this gives me error
}

Method 2

public byte fun()
{
   object value=1;
   return byte.Parse(value.ToString()); // this runs 
}

方法三

public byte fun()
{
   object value=1;
   return Convert.ToByte(value); // this runs
}

这三者有什么区别？它们在内部是如何工作的？这里的值类型和引用类型是什么？哪个函数可以将值类型转换为引用类型，反之亦然。

编辑2

当我写下这行代码时，“1”默认会被视为int32、byte或其他什么数据类型？

object value=1;

- Shantanu Gupta

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此外还有 bool byte.TryParse(string, out double value)。 - AxelEckenberger

@Obalix：应该是byte。尝试解析（string，out byte value）。 - Reed Copsey

Answer 1

这里有很多问题。

方法1失败是因为你不能在单个操作中进行拆箱和强制转换。你正在将"value"设置为一个装箱的整数。当您尝试进行强制转换时，您正在将整数解包并尝试在单个操作中将其转换为字节，这会失败。顺便说一句，这样做是可以成功的:

return (byte)( (int)value) ); // Unbox, then cast, in two operations

方法2的原理是将整数转换为字符串，然后使用byte.Parse将其转换为字节。这非常昂贵，因为它需要进行字符串转换。

方法3的原理是看到value中的对象是IConvertible（int），并使用适当的转换操作将其转换为字节。在这种情况下，这可能是一种更有效的方法。由于"value"存储一个int，并且int支持IConvertible，Convert.ToByte基本上会执行空检查，然后调用Convert.ToByte(int)，这非常快速（它执行边界检查和直接转换）。

我建议阅读Eric Lippert的博客文章Representation and Identity。它详细介绍了类型转换，并解释了为什么方法1失败...

- Reed Copsey

Answer 2

// This is a direct cast. It expects that the object
// in question is already allocated as the data type
// indicated in the cast
(byte)value;

// This is a direct code conversion. It takes the argument
// and runs through code to create a new variable of the
// type byte. You'll notice if you include this in different
// code that value will still be an object but your new
// data will be a byte type
byte.Parse(value.ToString());

// This will convert any object similarly to the byte.Parse.
// It is not as fast because it does not have a definitely
// typed parameter (as parse has string). So it must go 
// through a couple of extra steps to guarantee the conversion
// is smooth.
Convert.ToByte(value);

直接转换始终是最快的。它假设类型已经确定和分配，因此它只需要在内存中切换其引用类型。转换方法是代码转换，因此它们需要更多时间。我不知道基准测试，但解析稍微快一些，因为它处理特定的输入和输出（字符串->字节）。转换是转换方法中最慢的，因为它缺乏同样的特定性。

- Joel Etherton

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他的第一种方法并不是直接转换，而是一个拆箱+转换，这会失败。 - Reed Copsey

另外，Convert更快，因为它可以直接使用int.ToByte（来自IConvertible.ToByte）。 - Reed Copsey

@Reed Copsey：如果它最初是作为一个字节实例化的，那么它就是拆箱。但它不是，它开始分配为一个对象。为了使其“拆箱”，必须先将其从字节装箱为对象。在这种情况下，它是直接转换，这就是为什么它失败的原因。请参见：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/b95fkada(VS.80).aspx和http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms173105(VS.80).aspx - Joel Etherton

不，它被实例化为Int32，因为这是默认的整数字面量。这个Int32被装箱成一个对象"value"。当你尝试将其转换为byte时，它会先进行拆箱操作，然后尝试一次性进行类型转换，这会导致运行时错误（InvalidCastException）。参见：http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2009/03/19/representation-and-identity.aspx - Reed Copsey

Answer 3

这是我的尝试：

方法1

这是一种类型转换，即值必须是可以隐式或显式转换为字节的类型。此外，值不能超出字节的范围。

调用失败，因为编译器没有任何信息可以从中进行强制转换的对象类型，因此无法执行隐式或显式转换。做

int obj = 1;
byte b = (byte) obj; 

或者

byte b = (byte) (int) obj;

行。第二个选项使用显式拆箱（因此提供所需的信息），如Reed Copsey的评论和帖子中所述。Reed Copsey的评论提供的链接详细解释了这一点。

对于自定义对象转换，使用隐式和显式转换是在类上定义的静态方法的运算符。对于object，不存在隐式或显式操作（请参阅链接以了解原因），而对于int，存在这些操作。

方法2

在这里，您正在解析一个字符串，该字符串的值必须是在字节范围内的数字。在这里，您还可以使用TryParse，它允许您检查转换是否成功。

方法3

使用Convert类的类型转换。这是最灵活的方法，支持大多数常见类型。在这里，值必须可转换为数字，并且值必须在字节范围内。Convert类使用IConvertible在不同类型之间进行转换，因此具有可扩展性。

- AxelEckenberger

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你的“方法1”解释是不正确的。这是关于拆箱的特定限制，即：类型T的拆箱只能直接拆箱为T。请参见：http://blogs.msdn.com/ericlippert/archive/2009/03/19/representation-and-identity.aspx - Reed Copsey

不确定那个链接是否与我的陈述相矛盾...我猜你想到的是 int jjj = (int) (short) ooo; 这个语句。按照我的理解，它等同于 short s = (short) ooo; int i = (int) short;。这种行为与我所写的一致。 - AxelEckenberger

这不是编译器“没有关于应该转换成什么类型对象的信息”的问题，而是当您进行取消装箱时类型不同，并且您无法在一次操作中进行取消装箱+转换。 - Reed Copsey

@Reed Copsey：我刚刚阅读了您发布的文档，明白了您的意思。因此，我编辑了我的答案，使其更加精确。 - AxelEckenberger

此外 - 强制类型转换并不是一个运算符，它是语言规范的一部分... - Reed Copsey

从未说过其他的...虽然它使用了隐式和显式类型转换，但至少对于非内置类型而言。因此，我认为内置类型也有类似的概念。 - AxelEckenberger