Перейти к основному содержимому

Преобразование типов

Что такое преобразование типов​

Преобразование типов — это изменение типа данных переменной или значения. В языке Си это происходит автоматически или принудительно.

int whole = 5;
float decimal = whole;  // int автоматически стал float (5.0)

Автоматическое преобразование​

Компилятор сам преобразует типы при необходимости.

Расширяющие преобразования​

#include <stdio.h>

int main() {
    char small = 65;      // 1 байт
    int medium = small;   // 4 байта - расширение
    float big = medium;   // Еще больше места

    printf("char: %d\n", small);    // 65
    printf("int: %d\n", medium);    // 65
    printf("float: %.0f\n", big);   // 65

    return 0;
}

Иерархия автоматических преобразований​

char → int → long → float → double
char letter = 'A';       // 65 в ASCII
int number = letter;     // char → int
float decimal = number;  // int → float
double precise = decimal; // float → double

printf("char 'A': %c (%d)\n", letter, letter);
printf("int: %d\n", number);
printf("float: %.1f\n", decimal);
printf("double: %.1f\n", precise);

Явное преобразование (приведение типов)​

Принудительное изменение типа с помощью оператора приведения.

Синтаксис приведения​

(новый_тип)значение

Сужающие преобразования​

#include <stdio.h>

int main() {
    float price = 19.95;
    int rounded = (int)price;  // Дробная часть отбрасывается

    printf("Исходная цена: %.2f\n", price);
    printf("Округленная: %d\n", rounded);  // 19

    // Потеря точности
    float precise = 123.789;
    int truncated = (int)precise;

    printf("%.3f → %d\n", precise, truncated);  // 123.789 → 123

    return 0;
}

Практические применения​

Правильное деление​

#include <stdio.h>

int main() {
    int total = 7;
    int count = 2;

    // Целочисленное деление
    int intResult = total / count;
    printf("Целочисленное деление: %d / %d = %d\n", total, count, intResult);

    // Точное деление
    float floatResult = (float)total / count;
    printf("Точное деление: %d / %d = %.2f\n", total, count, floatResult);

    return 0;
}

Округление чисел​

#include <stdio.h>

int main() {
    float numbers[] = {3.2, 3.7, -2.3, -2.8};
    int size = 4;

    for (int i = 0; i < size; i++) {
        float original = numbers[i];

        // Простое отбрасывание дробной части
        int truncated = (int)original;

        // "Округление" к ближайшему целому
        int rounded = (int)(original + 0.5);  // Для положительных чисел

        printf("%.1f → усечение: %d, округление: %d\n",
               original, truncated, rounded);
    }

    return 0;
}

Преобразования в выражениях​

Смешанная арифметика​

#include <stdio.h>

int main() {
    int students = 25;
    int totalSlices = 3;

    printf("Студентов: %d, пицц: %d\n", students, totalSlices);

    // Неправильно: целочисленное деление
    float wrongAverage = totalSlices / students;
    printf("Неправильное среднее: %.3f\n", wrongAverage);  // 0.000

    // Правильно: хотя бы один операнд float
    float correctAverage = (float)totalSlices / students;
    printf("Правильное среднее: %.3f\n", correctAverage);  // 0.120

    return 0;
}

Вычисления с процентами​

#include <stdio.h>

int main() {
    int correctAnswers = 17;
    int totalQuestions = 20;

    // Вычисление процента правильных ответов
    float percentage = ((float)correctAnswers / totalQuestions) * 100;

    printf("Правильных ответов: %d из %d\n", correctAnswers, totalQuestions);
    printf("Процент успеха: %.1f%%\n", percentage);

    // Определение оценки
    char grade;
    if (percentage >= 90) {
        grade = 'A';
    } else if (percentage >= 80) {
        grade = 'B';
    } else if (percentage >= 70) {
        grade = 'C';
    } else {
        grade = 'F';
    }

    printf("Оценка: %c\n", grade);

    return 0;
}

Опасности преобразований​

Потеря данных​

#include <stdio.h>

int main() {
    double precise = 3.141592653589793;
    float less_precise = (float)precise;

    printf("double:  %.15f\n", precise);
    printf("float:   %.15f\n", less_precise);
    printf("Потеряно: %.15f\n", precise - less_precise);

    return 0;
}

Знаковые и беззнаковые типы​

#include <stdio.h>

int main() {
    int negative = -10;
    unsigned int positive = (unsigned int)negative;

    printf("Отрицательное число: %d\n", negative);
    printf("Как беззнаковое: %u\n", positive);  // Очень большое число!

    // Правильное преобразование
    unsigned int correct = (negative < 0) ? 0 : (unsigned int)negative;
    printf("Безопасное преобразование: %u\n", correct);

    return 0;
}

Полезные техники​

Проверка результата преобразования​

#include <stdio.h>

int main() {
    float userInput = 25.7;

    printf("Пользователь ввел: %.1f\n", userInput);

    // Проверяем, есть ли дробная часть
    int wholePart = (int)userInput;
    float fractionalPart = userInput - wholePart;

    if (fractionalPart > 0) {
        printf("Предупреждение: дробная часть %.1f будет потеряна\n",
               fractionalPart);
        printf("Целая часть: %d\n", wholePart);
    } else {
        printf("Точное целое число: %d\n", wholePart);
    }

    return 0;
}

Частые ошибки​

Типичные проблемы
// ❌ Забыть о целочисленном делении
float avg = sum / count;  // Если оба int, результат может быть 0

// ✅ Правильно
float avg = (float)sum / count;

// ❌ Неконтролируемое переполнение
char value = (char)1000;  // Переполнение!

// ✅ Проверка границ
if (input >= CHAR_MIN && input <= CHAR_MAX) {
    char value = (char)input;
}

// ❌ Потеря знака
unsigned int result = (unsigned int)(-50);  // Станет большим положительным!
Лучшие практики
  • Используйте явное приведение для ясности кода
  • Проверяйте границы при сужающих преобразованиях
  • Будьте осторожны со знаковыми/беззнаковыми преобразованиями
  • При делении приводите хотя бы один операнд к float/double

Понимание преобразований типов помогает избежать потери данных и неожиданных результатов в вычислениях.