深入解析C#数字转换：隐式与显式转换的全面指南

—— 数据精度保卫战中的checked与unchecked秘籍

核心概念速览

1. 隐式转换

• 自动发生，无数据丢失风险（如 int→long）
• 遵循"小类型→大类型"路径（见下图⬇️）
  [图1：C#隐式数字转换路径 | 箭头方向为安全转换路径]

2. 显式转换

• 需强制类型声明（如 (int)3.14）
• 可能导致数据截断或溢出（如 long→int）

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️ 溢出检测：程序安全的守门人
默认情况下，C#处于 unchecked上下文（不检测溢出）。需主动启用安全检测：

操作方式	语法示例	作用
运算符	checked(expr)	单表达式溢出时抛OverflowException
语句块	checked { ... }	整段代码启用溢出检测
禁用检测	unchecked(expr)	强制忽略溢出（结果可能异常）

// 经典案例对比 
ushort sh = 2000;
byte sb;
 
// 不检测：丢失高位字节 → 输出208 
sb = unchecked((byte)sh); 
 
// 检测：溢出时崩溃 → 抛出OverflowException 
sb = checked((byte)sh); 

嵌套技巧

checked与unchecked可多层嵌套，精准控制风险范围：

checked {
    unchecked { /* 此处允许溢出 */ } 
    checked { /* 此处严格检测 */ }
}

显式转换的六大雷区与应对策略

1. 整数 → 整数

• ✅ unchecked：直接截断高位（如 0x1234 → 0x34）
• ❌ checked：溢出必抛异常

2. 浮点 → 整数

• 小数部分无条件截断（3.99 → 3）
• ⚠️ 超范围时：

 ```mermaid
 graph LR
 A[值超出目标范围] --> B{checked?}
 B -->|Yes| C[抛OverflowException]
 B -->|No| D[结果未定义!]
 ```

3. decimal → 整数

• 任何超范围转换 → 必抛OverflowException（无unchecked豁免权！）

4. double → float

• 值过小 → 归零
• 值过大 → ±∞（正/负无穷大）

5. 浮点 → decimal

• 值过小 → 归零
• 值过大 → 立即抛异常

6. decimal → 浮点

• 永远成功，但可能损失精度（decimal精度高于float/double）

[图2：显式数字转换规则矩阵 | 展示各类型转换风险点]
[图3：浮点转整数流程示意图 | 突出截断与溢出逻辑]

最佳实践总结

1. 默认策略

• 生产环境建议全局启用 checked，在Program.cs中添加：

  Checked.Enable(); // .NET 6+全局启用检测
  

2. 性能敏感场景

• 在确定性无溢出区块使用unchecked提升性能（如加密计算）

3. 浮点转换黄金法则

// 先检查范围再转换
double d = 1e20;
if (d >= float.MinValue && d <= float.MaxValue) 
{
    float safeFloat = (float)d;
}