Dẫn nhập
Trong bài viết trước, chúng ta đã tìm hiểu về Biến tĩnh trong C++. Hôm nay, mình muốn chia sẻ một khái quát về chuyển đổi kiểu dữ liệu và kỹ thuật ép kiểu ngầm định trong C++.
Nội dung
Để hiểu bài viết này tốt nhất, các bạn nên có kiến thức cơ bản về:
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về:
- Tổng quan về chuyển đổi kiểu dữ liệu
- Ép kiểu ngầm định trong C++
Tổng quan về chuyển đổi kiểu dữ liệu
Trong bài viết Biến trong C++, chúng ta đã biết rằng biến là tên của một vùng trong bộ nhớ RAM và giá trị của biến được lưu trong bộ nhớ dưới dạng các bit nhị phân.
Chú ý: Dù các giá trị trong toán học có thể tương đồng, khi lưu vào bộ nhớ các kiểu dữ liệu khác nhau sẽ được biểu diễn bằng những dãy bit nhị phân hoàn toàn khác nhau.
Ví dụ: Giá trị 1 là một số nguyên, trong khi 1.0 là một số thập phân. Dù trong toán học chúng tương đương, nhưng khi lưu vào bộ nhớ, chúng được biểu diễn bằng những dãy bit nhị phân hoàn toàn khác nhau.
Trong C++, chuyển đổi giữa các kiểu dữ liệu xảy ra trong những trường hợp sau đây (và một số trường hợp khác):
- Gán hoặc khởi tạo một biến với giá trị của một kiểu dữ liệu khác
- Gọi một hàm với đối số và tham số có kiểu dữ liệu khác nhau
- Kiểu dữ liệu của giá trị trả về khác với kiểu dữ liệu trả về của hàm
- Sử dụng toán tử hai ngôi với hai toán hạng khác kiểu dữ liệu
Trong C++, chuyển đổi kiểu dữ liệu có hai loại:
- Ép kiểu ngầm định (Implicit type conversion): Trình biên dịch tự động chuyển đổi từ một kiểu dữ liệu này sang kiểu dữ liệu khác (kiểu dữ liệu cơ bản).
- Ép kiểu tường minh (Explicit type conversion): Lập trình viên sử dụng toán tử ép kiểu để thực hiện việc chuyển đổi.
Trong bài viết này, mình sẽ giới thiệu về ép kiểu ngầm định.
Ép kiểu ngầm định trong C++
Ép kiểu ngầm định (Implicit type conversion) là quá trình chuyển đổi giữa các kiểu dữ liệu cơ bản một cách ngầm định, trình biên dịch sẽ tự động chuyển đổi từ một kiểu dữ liệu này sang kiểu dữ liệu khác. Lập trình viên không can thiệp trực tiếp vào quá trình chuyển đổi.
Chuyển đổi giá trị từ một kiểu sang một kiểu dữ liệu tương tự lớn hơn thường an toàn và không mất dữ liệu.
Ví dụ: Chuyển đổi giá trị số nguyên sang số thực là một quá trình an toàn và không mất dữ liệu.
Chú ý: Chuyển đổi giá trị từ một kiểu sang một kiểu dữ liệu tương tự nhỏ hơn, hoặc giữa các kiểu dữ liệu khác nhau thường không an toàn, có thể dẫn đến mất mát dữ liệu sau khi chuyển đổi.
Một số trường hợp lưu ý:
Trường hợp 1: Chuyển đổi giá trị sang một kiểu dữ liệu có miền giá trị nhỏ hơn sẽ gây ra kết quả không mong muốn.
#include
using namespace std;
int main() {
int n = 500;
char c = n;
cout << static_cast(c) << endl;
return 0;
} Kết quả:
-12Trong chương trình trên, giá trị số nguyên n được chuyển đổi sang kiểu ký tự char. Miền giá trị của char từ -128 đến 127, nhỏ hơn kiểu int nên vấn đề tràn số đã xảy ra. Kết quả là biến c có một giá trị không như mong muốn.
Trường hợp 2: Đối với kiểu số chấm động, chuyển đổi giá trị về kiểu dữ liệu nhỏ hơn có thể gây mất độ chính xác.
#include
#include
using namespace std;
int main() {
// Kiểu double 0.123456789 có 9 chữ số quan trọng, nhưng float chỉ có thể giữ được khoảng 7 chữ số
float f = 0.123456789;
cout << setprecision(9) << f << endl; // std::setprecision được định nghĩa trong iomanip header
return 0;
} Kết quả:
0.123456791Trong chương trình trên, 0.123456789 là một giá trị kiểu double có 9 chữ số quan trọng. Khi gán giá trị 0.123456789 vào biến f kiểu float, biến f chỉ có thể giữ độ chính xác đến 7 chữ số, làm kết quả sau khi chuyển đổi bị mất đi độ chính xác.
Trường hợp 3: Chuyển đổi một giá trị từ số chấm động sang số nguyên sẽ làm mất đi phần thập phân.
#include
using namespace std;
int main() {
double d = 1.5;
int n = d;
cout << n << endl;
return 0;
} Kết quả:
1Trong chương trình trên, biến số nguyên n chỉ nhận giá trị 1, phần thập phân 0.5 đã bị mất đi.
Ép kiểu ngầm định trong một biểu thức
Khi tính toán biểu thức, trình biên dịch sẽ tách mỗi biểu thức thành những biểu thức con nhỏ hơn. Các toán tử số học đòi hỏi các toán hạng phải cùng kiểu dữ liệu.
Để đảm bảo điều này, trình biên dịch sử dụng các quy tắc sau đây:
- Nếu toán hạng là một số nguyên có miền giá trị nhỏ hơn kiểu int (bool, char, unsigned char, signed char, unsigned short, signed short), toán hạng đó sẽ tự động chuyển về kiểu int hoặc unsigned int.
- Nếu vẫn không phù hợp, trình biên dịch sẽ chuyển các toán hạng về cùng kiểu dữ liệu với toán hạng có độ ưu tiên cao nhất.
Độ ưu tiên kiểu dữ liệu của các toán hạng như sau:
- long double (cao nhất)
- double
- float
- unsigned long long
- long long
- unsigned long
- long
- unsigned int
- int (thấp nhất)
Ví dụ 1:
#include
using namespace std;
int main() {
bool b(2);
char c(6);
short s(9);
// Hiển thị kiểu của (b + c + s) và kết quả
cout << typeid(b + c + s).name() << " " << b + c + s << endl;
return 0;
} Kết quả:
int 17Trong chương trình trên, 3 biến b, c, s có kiểu dữ liệu nhỏ hơn kiểu int, nên kết quả biểu thức được chuyển đổi ngầm định về kiểu int.
Ví dụ 2:
#include
using namespace std;
int main() {
short s(1);
int n(2);
double d(1.0);
// Hiển thị kiểu của (s + d) * n và kết quả
cout << typeid((s + d) * n).name() << " " << (s + d) * n << endl;
return 0;
} Kết quả:
double 6Trong chương trình trên, kiểu double có độ ưu tiên cao nhất, nên cả biểu thức sẽ chuyển đổi ngầm định về kiểu double.
Kết luận
Qua bài viết này, bạn đã hiểu tổng quan về chuyển đổi kiểu dữ liệu và kỹ thuật ép kiểu ngầm định trong C++. Hãy tiếp tục học về Ép kiểu tường minh trong C++ trong bài viết tiếp theo.
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết. Hãy để lại bình luận hoặc góp ý của mình để chúng ta có thể cùng phát triển nội dung tốt hơn. Học lập trình có thử thách và khó khăn, nhưng đừng bỏ cuộc!
Thảo luận
Nếu bạn có bất kỳ khó khăn hay thắc mắc gì về chủ đề này, đừng ngần ngại đặt câu hỏi trong phần bình luận bên dưới hoặc trong mục Hỏi & Đáp của thư viện Howkteam.com để nhận được sự hỗ trợ từ cộng đồng.
