C# 类型转换
关键要点
- C# 类型转换包括隐式转换和显式转换，隐式转换自动进行且安全，显式转换需要手动操作可能导致数据丢失。
- 隐式转换如从
int到long，显式转换如从double到int，需注意数据精度。 - 内置方法如
Convert.ToInt32和Parse/TryParse帮助处理类型转换，运行时需用is检查兼容性。
类型转换概述
C# 中的类型转换是将一个数据类型的值转换为另一个数据类型的过程，分为隐式类型转换和显式类型转换（强制类型转换）。隐式转换由编译器自动完成，安全无数据丢失；显式转换需开发者手动操作，可能导致数据丢失或精度降低。
隐式类型转换
隐式类型转换发生在将较小范围的数据类型转换为较大范围时，例如从 int 到 long，或从 float 到 double。这种转换不需要强制转换运算符，编译器自动处理。
- 示例:
int intValue = 42; long longValue = intValue;float floatValue = 3.14f; double doubleValue = floatValue;
显式类型转换
显式类型转换需要使用 (targetType)expression，通常用于将较大范围的数据类型转换为较小范围，可能导致数据丢失。例如，从 double 到 int 会截断小数部分。
- 示例:
double doubleValue = 3.14; int intValue = (int)doubleValue;（结果为 3）long longValue = 10000000000; int intValue = (int)longValue;（可能丢失高位数据）
内置转换方法
C# 提供 System.Convert 类的方法，如 Convert.ToInt32 和 Convert.ToDouble，以及 Parse 和 TryParse 方法，方便字符串与其他类型的转换。
- 示例:
int.Parse("123")将字符串转换为整数，失败抛异常。int.TryParse("123", out int result)尝试转换，返回布尔值表示成功与否。
运行时注意事项
运行时转换可能抛出 InvalidCastException，特别是基类到派生类的转换。使用 is 运算符检查兼容性，例如：
object obj = new Mammal(); if (obj is Reptile) { Reptile r = (Reptile)obj; }
更多详情请参考：
详细报告：C# 类型转换的全面分析
C# 是一种强类型语言，类型转换是编程中常见的操作，用于将一个数据类型的值转换为另一个数据类型。类型转换可以分为隐式类型转换、显式类型转换（强制类型转换）、内置转换方法和自定义转换等多种形式。本报告基于可靠的中文资源（如菜鸟教程、Microsoft Learn）进行整理，截至 2025 年 8 月 4 日，确保内容的准确性和时效性。
1. 类型转换概述
类型转换是将一个数据类型的值转换为另一个数据类型的过程。在 C# 中，类型转换主要分为以下两种：
- 隐式类型转换：编译器自动进行，无需开发者干预，安全且不会导致数据丢失。
- 显式类型转换：需要开发者显式指定，通常通过强制转换运算符
(targetType)expression，可能导致数据丢失或精度降低。
类型转换的重要性在于确保数据兼容性和程序的正确性，尤其在处理不同数据类型之间的运算或赋值时。
2. 隐式类型转换
隐式类型转换是指编译器自动进行的类型转换，通常发生在将较小范围的数据类型转换为较大范围的数据类型时。这种转换是安全的，因为目标类型能够表示源类型的所有可能值。
- 特点：
- 不需要强制转换运算符。
- 不会导致数据丢失，适合范围扩大的场景。
- 示例包括从整型到更大范围的整型（如
int到long），或从浮点型到更高精度的浮点型（如float到double）。 - 示例代码：
int intValue = 42;
long longValue = intValue; // 隐式转换，无需显式操作
float floatValue = 3.14f;
double doubleValue = floatValue; // 隐式转换- 适用场景：
- 从派生类到基类的转换，例如任何类或结构都可以隐式转换为
Object类型。 - 从实现接口的类型到接口对象的转换，无需强制转换。
- 注意事项：
- 隐式转换仅适用于范围扩大的情况，例如
byte到int，但不能用于范围缩小的场景（如int到byte）。
3. 显式类型转换（强制类型转换）
显式类型转换需要开发者使用强制转换运算符 (targetType)expression，通常用于将较大范围的数据类型转换为较小范围的数据类型。这种转换可能导致数据丢失或精度降低，因此需要开发者小心处理。
- 特点：
- 需要显式指定目标类型，例如
(int)doubleValue。 - 可能导致数据丢失，例如将
double转换为int会截断小数部分。 - 示例包括数值类型到精度较低或范围较小的类型转换，以及基类实例到派生类的转换。
- 示例代码：
double doubleValue = 3.14;
int intValue = (int)doubleValue; // 显式转换，结果为 3（小数部分被截断）
long longValue = 10000000000;
int intValue2 = (int)longValue; // 可能丢失高位数据- 适用场景：
- 从基类转换回原始派生类，例如
(Derived)baseInstance。 - 从接口对象转换回实现该接口的类型。
- 数值类型之间的范围缩小转换，如
double到int。 - 注意事项：
- 显式转换可能抛出
InvalidCastException，特别是在运行时类型不兼容时。 - 使用
checked和unchecked关键字可以控制溢出检查：checked((byte)largeValue)会在溢出时抛出OverflowException。unchecked((byte)largeValue)不会抛出异常，可能产生未定义结果。
4. 内置类型转换方法
C# 提供了 System.Convert 类中的方法，以及许多类型的 Parse 和 TryParse 方法，用于处理类型之间的转换。这些方法特别适合字符串与其他类型的转换。
- System.Convert 类：
- 提供多种转换方法，如
Convert.ToInt32、Convert.ToDouble等，支持从字符串到数值类型的转换。 - 能处理空值，失败时抛出异常。
- 示例方法表： 方法 描述 ToBoolean 转换为布尔值 ToByte 转换为字节 ToChar 转换为 Unicode 字符 ToDateTime 转换为 DateTime ToDecimal 转换为十进制数 ToDouble 转换为双精度浮点数 ToInt16 转换为 16 位整数 ToInt32 转换为 32 位整数 ToInt64 转换为 64 位整数 ToSbyte 转换为有符号字节 ToSingle 转换为单精度浮点数 ToString 转换为字符串 ToType 转换为指定类型 ToUInt16 转换为无符号 16 位整数 ToUInt32 转换为无符号 32 位整数 ToUInt64 转换为无符号 64 位整数
- Parse 和 TryParse 方法：
Parse方法将字符串转换为指定类型，失败时抛出异常，例如int.Parse("123")。TryParse方法尝试转换，返回布尔值表示成功与否，并通过out参数返回结果，例如int.TryParse("123", out int result)。- 适用场景：
- 处理用户输入的字符串数据。
- 需要更安全转换的场景，
TryParse避免异常处理开销。 - 注意事项：
Convert方法适合语言无关的转换，Parse和TryParse更适合特定类型的转换。- 转换失败时，
Convert和Parse会抛出异常，TryParse返回 false。
5. 自定义类型转换
开发者可以为自定义类型定义隐式和显式转换运算符，以支持在自定义类型与内置类型或其他自定义类型之间的转换。
- 定义方式：
- 使用
implicit operator定义隐式转换，适合安全无数据丢失的场景。 - 使用
explicit operator定义显式转换，适合可能导致数据丢失的场景。 - 示例代码：
public class Fahrenheit
{
public double Temperature { get; set; }
// 隐式转换运算符：从 Celsius 到 Fahrenheit
public static implicit operator Fahrenheit(Celsius c)
{
return new Fahrenheit { Temperature = (c.Temperature * 9 / 5) + 32 };
}
// 显式转换运算符：从 Fahrenheit 到 Celsius
public static explicit operator Celsius(Fahrenheit f)
{
return new Celsius { Temperature = (f.Temperature - 32) * 5 / 9 };
}
}
public class Celsius
{
public double Temperature { get; set; }
}- 适用场景：
- 自定义温度单位之间的转换。
- 自定义货币单位或度量单位之间的转换。
- 注意事项：
- 隐式转换应确保安全，避免意外数据丢失。
- 显式转换需文档说明可能的数据丢失风险。
6. 运行时类型转换注意事项
在运行时进行类型转换时，可能会遇到类型不兼容的情况，抛出 InvalidCastException。特别是当试图将基类转换为派生类时，需要额外检查。
- 安全转换方法：
- 使用
is运算符检查对象是否兼容目标类型，例如：csharp object obj = new Mammal(); if (obj is Reptile) { Reptile r = (Reptile)obj; } else { Console.WriteLine("Cannot convert to Reptile"); } - 使用
as运算符进行引用类型的转换，失败时返回null，例如Reptile r = obj as Reptile; if (r == null) { ... }。 - 注意事项：
is和as运算符适用于引用类型和可空类型，不适用于值类型。- 运行时检查可能影响性能，建议在编译时尽可能明确类型。
7. 相关接口和类
- IConvertible 接口：
- 支持转换为 CLR 基本类型（如
Boolean、Byte等），需实现GetTypeCode和转换方法。 - 示例：通过
IConvertible将Int32转换为Char。 - TypeConverter 类：
- 扩展
System.ComponentModel.TypeConverter，用于设计时和运行时的自定义类型转换。 - 与
IConvertible的区别： 特性 TypeConverter IConvertible 实现方式 单独类，通过属性关联 由自定义类型实现 使用场景 设计时和运行时 运行时 性能 较慢，使用反射 较快，无反射 方向 双向（例如字符串互转） 单向（从自定义类型转换） - 适用场景：
IConvertible适合运行时基本类型转换。TypeConverter适合设计时属性编辑器或复杂类型转换。
8. 总结与建议
C# 的类型转换体系包括隐式转换、显式转换、内置方法和自定义转换等多种形式。初学者建议从隐式和显式转换开始熟悉，逐步掌握 Convert 类和 Parse/TryParse 方法。对于复杂场景，可使用 is 和 as 运算符确保安全转换。自定义类型转换适合扩展功能，但需注意性能和数据安全。
本报告基于 2025 年 8 月 4 日的最新信息，确保内容的准确性和时效性。
参考资源：