C#.net中的类型转换详细介绍

最近由于编程的需要，对 c# 的类型转换做了一些研究，其内容涉及 c# 的装箱/拆箱/别名、数值类型间相互转换、字符的 ascii 码和 unicode 码、数值字符串和数值之间的转换、字符串和字符数组/字节数组之间的转换、各种数值类型和字节数组之间的转换、十六进制数输出以及日期型数据的一些转换处理，在这里与大家分享。

1. 装箱、拆箱还是别名

许多 c#.net 的书上都有介绍 int -> int32 是一个装箱的过程，反之则是拆箱的过程。许多其它变量类型也是如此，如：short <-> int16，long <-> int64 等。对于一般的程序员来说，大可不必去了解这一过程，因为这些装箱和拆箱的动作都是可以自动完成的，不需要写代码进行干预。但是我们需要记住这些类型之间的关系，所以，我们使用“别名”来记忆它们之间的关系。

c# 是全面向对象的语言，比 java 的面向对象都还彻底——它把简单数据类型通过默认的装箱动作封装成了类。int32、int16、int64 等就是相应的类名，而那些我们熟悉的、简单易记的名称，如 int、short、long 等，我们就可以把它称作是 int32、int16、int64 等类型的别名。

那么除了这三种类型之外，还有哪些类有“别名”呢？常用的有如下一些：

bool -> system.boolean (布尔型，其值为 true 或者 false)
char -> system.char (字符型，占有两个字节，表示 1 个 unicode 字符)
byte -> system.byte (字节型，占 1 字节，表示 8 位正整数，范围 0 ~ 255)
sbyte -> system.sbyte (带符号字节型，占 1 字节，表示 8 位整数，范围 -128 ~ 127)
ushort -> system.uint16 (无符号短整型，占 2 字节，表示 16 位正整数，范围 0 ~ 65,535)
uint -> system.uint32 (无符号整型，占 4 字节，表示 32 位正整数，范围 0 ~ 4,294,967,295)
ulong -> system.uint64 (无符号长整型，占 8 字节，表示 64 位正整数，范围 0 ~ 大约 10 的 20 次方)
short -> system.int16 (短整型，占 2 字节，表示 16 位整数，范围 -32,768 ~ 32,767)
int -> system.int32 (整型，占 4 字节，表示 32 位整数，范围 -2,147,483,648 到 2,147,483,647)
long -> system.int64 (长整型，占 8 字节，表示 64 位整数，范围大约 -(10 的 19) 次方 到 10 的 19 次方)
float -> system.single (单精度浮点型，占 4 个字节)
double -> system.double (双精度浮点型，占 8 个字节)
我们可以用下列代码做一个实验：

private void testalias() {  
// this.textbox1 是一个文本框，类型为 system.windows.forms.textbox  
// 设计中已经将其 multiline 属性设置为 true  
byte a = 1; char b = 'a'; short c = 1;  
int d = 2; long e = 3; uint f = 4; bool g = true;  
this.textbox1.text = "";  
this.textbox1.appendtext("byte -> " + a.gettype().fullname + "\n");  
this.textbox1.appendtext("char -> " + b.gettype().fullname + "\n");  
this.textbox1.appendtext("short -> " + c.gettype().fullname + "\n");  
this.textbox1.appendtext("int -> " + d.gettype().fullname + "\n");  
this.textbox1.appendtext("long -> " + e.gettype().fullname + "\n");  
this.textbox1.appendtext("uint -> " + f.gettype().fullname + "\n");  
this.textbox1.appendtext("bool -> " + g.gettype().fullname + "\n");  
}

在窗体中新建一个按钮，并在它的单击事件中调用该 testalias() 函数，我们将看到运行结果如下：

byte -> system.byte  
char -> system.char  
short -> system.int16 
int -> system.int32 
long -> system.int64 
uint -> system.uint32 
bool -> system.boolean

这足以说明各别名对应的类！

2. 数值类型之间的相互转换

这里所说的数值类型包括 byte, short, int, long, fload, double 等，根据这个排列顺序，各种类型的值依次可以向后自动进行转换。举个例来说，把一个 short 型的数据赋值给一个 int 型的变量，short 值会自动行转换成 int 型值，再赋给 int 型变量。如下例：

private void testbasic() {  
byte a = 1; short b = a; int c = b;  
long d = c; float e = d; double f = e;  
this.textbox1.text = "";  
this.textbox1.appendtext("byte a = " + a.tostring() + "\n");  
this.textbox1.appendtext("short b = " + b.tostring() + "\n");  
this.textbox1.appendtext("int c = " + c.tostring() + "\n");  
this.textbox1.appendtext("long d = " + d.tostring() + "\n");  
this.textbox1.appendtext("float e = " + e.tostring() + "\n");  
this.textbox1.appendtext("double f = " + f.tostring() + "\n");  
}

译顺利通过，运行结果是各变量的值均为 1；当然，它们的类型分别还是 system.byte 型……system.double 型。现在我们来试试，如果把赋值的顺序反过来会怎么样呢？在 testbasic() 函数中追加如下语句：

int g = 1;  
short h = g;  
this.textbox1.appendtext("h = " + h.tostring() + "\n");

结果编译报错：

g:\projects\visual c#\convert\form1.cs(118): 无法将类型“int”隐式转换为“short”

其中，form1.cs 的 118 行即 short h = g 所在行。

这个时候，如果我们坚持要进行转换，就应该使用强制类型转换，这在 c 语言中常有提及，就是使用“(类型名) 变量名”形式的语句来对数据进行强制转换。如上例修改如下：

short g = 1;  
byte h = (byte) g; // 将 short 型的 g 的值强制转换成 short 型后再赋给变量 h  
this.textbox1.appendtext("h = " + h.tostring() + "\n");

编译通过，运行结果输出了 h = 1，转换成功。

但是，如果我们使用强制转换，就不得不再考虑一个问题：short 型的范围是 -32768 ~ 23767，而 byte 型的范围是 0 ~ 255，那么，如果变量 g 的大小超过了 byte 型的范围又会出现什么样的情况呢？我们不妨再一次改写代码，将值改为 265，比 255 大 10

short g = 265; //265 = 255 + 10  
byte h = (byte) g;  
this.textbox1.appendtext("h = " + h.tostring() + "\n");

编译没有出错，运行结果却不是 h = 265，而是 h = 9。

因此，我们在进行转换的时候，应当注意被转换的数据不能超出目标类型的范围。这不仅体现在多字节数据类型(相对，如上例的 short) 转换为少字节类型(相对，如上例的 byte) 时，也体现在字节数相同的有符号类型和无符号类型之间，如将 byte 的 129 转换为 sbyte 就会溢出。这方面的例子大同小异，就不详细说明了。

3. 字符的 ascii 码和 unicode 码

很多时候我们需要得到一个英文字符的 ascii 码，或者一个汉字字符的 unicode 码，或者从相关的编码查询它是哪一个字符的编码。很多人，尤其是从 vb 程序序转过来学 c# 的人，会报怨 c# 里为什么没有提供现成的函数来做这个事情——因为在 vb 中有 asc() 函数和 chr() 函数用于这类转换。

但是如果你学过 c，你就会清楚，我们只需要将英文字符型数据强制转换成合适的数值型数据，就可以得到相应的 ascii 码；反之，如果将一个合适的数值型数据强制转换成字符型数据，就可以得到相应的字符。

c# 中字符的范围扩大了，不仅包含了单字节字符，也可以包含双字节字符，如中文字符等。而在字符和编码之间的转换，则仍延用了 c 语言的做法——强制转换。不妨看看下面的例子

private void testchar() {  
char ch = 'a'; short ii = 65;  
this.textbox1.text = "";  
this.textbox1.appendtext("the ascii code of \'" + ch + "\' is: " + (short) ch + "\n");  
this.textbox1.appendtext("ascii is " + ii.tostring() + ", the char is: " + (char) ii + "\n");  
char cn = '中'; short uc = 22478;  
this.textbox1.appendtext("the unicode of \'" + cn + "\' is: " + (short) cn + "\n");  
this.textbox1.appendtext("unicode is " + uc.tostring() + ", the char is: " + (char) uc + "\n");  
}

它的运行结果是

the ascii code of 'a' is: 97 
ascii is 65, the char is: a  
the unicode of '中' is: 20013 
unicode is 22478, the char is: 城

从这个例子中，我们便能非常清楚的了解——通过强制转换，可以得以字符的编码，或者得到编码表示的字符。如果你需要的不是 short 型的编码，请参考第 1 条进行转换，即可得到 int 等类型的编码值。