Casting in C++

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#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int x = 8, y = 3;
    float divisione;

    // dividendo due interi si perde la precisione
    divisione = x / y;  

    cout << "La divisione e': " << divisione << endl;
    return 0;
}

Questo programma darà come risultato 2 anzichè 2,67.

x / y → entrambi sono int.

• La divisione intera viene eseguita prima di qualsiasi assegnazione.
• Il risultato è 2, intero, e la parte frazionaria viene persa.

Assegnazione a divisione → qui entra in gioco il casting implicito da int a float.

L’intero 2 viene convertito in 2.0.

Se avessimo questa situazione:

int x = 8;
float y = 3;
float divisione;

divisione = x / y;

Si avrebbe:

• x / y → x è un int, y è un float.
• Quando si esegue l’operazione, il compilatore fa un casting implicito di x da int a float.
  • Ora la divisione diventa 8.0 / 3.0.
• La divisione viene quindi eseguita in virgola mobile, restituendo 2.66667.
• Il risultato viene assegnato a divisione (float), quindi non c’è perdita di precisione.

Facciamo un altro esempio di casting in C++:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int base, altezza;
    float area;	

    cout << "Calcoliamo l'area del triangolo, inserisci la base: ";
    cin >> base;
    cout << "Adesso inserisci l'altezza: ";
    cin >> altezza;

    area = base * altezza / 2.0;  // divisione in float
    cout << "L'area e': " << area;

    return 0;
}

In questo esempio prendiamo la base e l'altezza di tipo intero e poi le utilizziamo per calcolare l'area che però è di tipo float. Anche qui si ha una perdita di precisione.

Se inseriamo ad esempio i valori: base = 5 e altezza = 3 otterremo area = 7.

Casting esplicito

Continuiamo a parlare del casting in C++ introducendo il concetto di casting esplicito.

Nel casting esplicito l'operatore di cast è rappresentato in questo modo:

b=float(a); //notazione C++

mentre è comunque supportata:

b=(float)a; //vecchia notazione C

Quindi trasformiamo il secondo esercizio di prima con il casting esplicito:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int base, altezza;
    float area;	

    cout <<"Calcoliamo l'area del triangolo rettangolo, inserisci la base: ";
    cin >> base;
    cout << "Adesso inserisci l'altezza: ";
    cin >> altezza;

    area = float(base) * altezza / 2;

    cout << "L'area e': " << area;
    return 0;
}

Se inseriamo gli stessi valori di prima: base = 5 e altezza = 3 otterremo l'area = 7.5, quindi in questo caso non perdiamo la parte frazionaria.

Nelle versioni più recenti l'operazione di casting si rappresenta con static_cast.

La sintassi è questa:

static_cast <tipo> (espressione)

dove tipo è indicato tra due parentesi angolari < e >

espressione è racchiusa tra parentesi tonde e rappresenta l'espressione o la variabile da convertire.

Modifichiamo il primo degli esercizi che abbiamo presentato prima, facendo un'operazione di casting esplicito utilizzando:

static_cast <float> (x);

Ecco l'esempio completo di casting in C++:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int x = 8, y = 3;
    float divisione;

    divisione = static_cast<float>(x) / y;  // divisione in virgola mobile

    cout << "La divisione e': " << divisione << endl;  // 2.66667
    return 0;
}

In questo modo otteniamo come risultato 2,66667.

Si utilizza static_cast quando si è sicuri della validità della conversione perchè non c'è nessun controllo sulla compatibilità di tipi.

Esistono anche altri tipi di cast:
dynamic_cast, reinterpret_cast e const_cast ma ne parleremo più avanti.

Tabella comparativa

Caso	Codice	Risultato	Spiegazione

1. Nessun cast

int x=8, y=3; float divisione; divisione = x / y;

2.0

Entrambi gli operandi sono int, quindi divisione intera. Il risultato intero 2 viene poi assegnato a divisione (float). La parte frazionaria è persa.

2. Cast implicito

int x=8; float y=3; float divisione; divisione = x / y;

2.66667

x viene convertito automaticamente a float perché y è float. La divisione è in virgola mobile.

3. Cast esplicito C++ (funzione)

int x=8, y=3; float divisione; divisione = float(x) / y;

2.66667

Usiamo float(x) per forzare la conversione a float prima della divisione. Risultato corretto in virgola mobile.

4. Cast esplicito C (vecchia notazione)

int x=8, y=3; float divisione; divisione = (float)x / y;

2.66667

Stessa cosa del precedente, ma con sintassi più vecchia ereditata dal C.

5. Cast moderno C++ (static_cast)

int x=8, y=3; float divisione; divisione = static_cast<float>(x) / y;

2.66667

La forma più sicura e leggibile in C++. Il cast è chiaro e il compilatore può controllarlo.

Questi sono solo degli esempi di come può avvenire il casting in C++.

Alcuni link utili:

Indice argomenti linguaggio C++

1- Introduzione al linguaggio C++

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2- Variabili in C++

3- Operatori di assegnazione in C++

4- Esempi in C++

5- Casting in C++