Boost的转换函数（二）

• boost::numeric_cast

在c++中，我们经常需要把不同类型的数字互相转换，如将一个数字在long和short之间转换。但由于各数字的精度不同，当一个数字从"大"类型到"小"类型就可能导致转换失败，如下所示：

long n1 = 99999999;
short n2 = static_cast<short>(n1);

对于如上转换，n2得到的是一个负数，显然这个不是我们所期望的，并且这种运行时的错误是很难检测的，一旦使用了这个错误的转换后的数据，后果不堪设想。

boost::numeric_cast可以帮助我们解决这一问题，对于上面的转换，boost::numeric_cast会抛出一个boost:: bad_numeric_cast这个异常对象。从而保证转换后值的有效性。上述代码可以改写为如下：

try
{
    long n1 = 99999999;
    short n2 = boost::numeric_cast<short>(n1);
}
catch(boost::bad_numeric_cast&)
{
    std::cout<<"The conversion failed"<<std::endl;
}

numeric_cast是如何知道这样的数字转换失败的呢？numeric_cast合理的应用了std::numeric_limits<>，而std::numeric_limits<>就是内建数字类型的type_tratis。当然也可以将自己定义的数字抽象类型添加到std::numeric_limits<>的特化版本中，这样numeric_cast就可以作用于自定义的类型了。由于相对复杂点，本文是介绍其功能和用法，就不分析其源码了，感兴趣的朋友可以参看boost文档和代码。

对于numeric_cast的使用也是有些要求的。

1. 源类型和目标类型必须都是可拷贝构造的
2. 源类型和目标类型必须都是数字型类型。也就是被std::numeric_limits<>::is_specialized的特化定义为true
3. 源类型必须能被static_cast转换为目标类型

其实对我们用的系统内置的数字来说，这几条都不是限制，只有我们在需要通过它转换自定义的数据类型时，才需要注意，否则编译不通过（其实这个错误还比较好发现和解决）。

• boost::lexical_cast

在C/C++程序开发中，往往需要将数字型对象的值转换为字符文本格式，或反之操作。虽然C语言就提供了不少系统函数来进行这种操作，如scanf、atoi等。这些函数小巧简洁，使用很方便，但缺少扩展性。在std中引入了stringstream来以一个通用的方式实现各种转换，但缺少对错误转换的检测。而boost::lexical_cast是在stringstream上的一个扩展，增加了对错误的类型转换的检测：

#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/lexical_cast.hpp>

using namespace std;

int main()
{     
    try
    {
        int i = 100;
        string str = boost::lexical_cast<string>(i);
        cout<<"The string is:"<<str<<endl;
        str = "error";
        i = boost::lexical_cast<int>(str);
    }
    catch(boost::bad_lexical_cast& exobj)
    {
        cout<<"Convert err:"<<endl;
        cout<<exobj.what()<<endl;
    }
}

在上述转换中，第二个转换从"err"到int的转换是失败的，会抛出一个boost::bad_lexical_cast的异常，从而能帮助我们构造更安全稳定的程序。

boost::lexical_cast内部实现其实也是一个stringstream的封装，其函数简化如下：

template<typename Target,typename Source>
Target lexical_cast(Source arg){
    detail::lexical_stream<Target,Source> interpreter;
    Target result;
    if(!(interpreter<<arg && interpreter>>result))
        throw_exception(bad_lexical_cast(typeid(Target),typeid(Source)));
    return result;
}

其中lexical_stream<>对字符串流做了一系列的包装，主要提供了operator<<(Source)和operator>>(Target)操作，用于判断操作是否成功。