C++ explicit

本文详细介绍了C++中explicit关键字的用途及其对构造函数的影响。通过示例代码展示了如何使用explicit来避免非预期的类型转换。

转自:https://www.cnblogs.com/ymy124/p/3632634.html

首先, C++中的explicit关键字只能用于修饰只有一个参数的类构造函数, 它的作用是表明该构造函数是显示的, 而非隐式的, 跟它相对应的另一个关键字是implicit, 意思是隐藏的,类构造函数默认情况下即声明为implicit(隐式).

那么显示声明的构造函数和隐式声明的有什么区别呢? 我们来看下面的例子:

class CxString // 没有使用explicit关键字的类声明, 即默认为隐式声明
{
public:
char *_pstr;
int _size;
CxString(int size)
{
_size = size; // string的预设大小
_pstr = malloc(size + 1); // 分配string的内存
memset(_pstr, 0, size + 1);
}
CxString(const char *p)
{
int size = strlen(p);
_pstr = malloc(size + 1); // 分配string的内存
strcpy(_pstr, p); // 复制字符串
_size = strlen(_pstr);
}
// 析构函数这里不讨论, 省略…
};

// 下面是调用:  

CxString string1(24);     // 这样是OK的, 为CxString预分配24字节的大小的内存  
CxString string2 = 10;    // 这样是OK的, 为CxString预分配10字节的大小的内存  
CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数, 错误为: “CxString”: 没有合适的默认构造函数可用  
CxString string4("aaaa"); // 这样是OK的  
CxString string5 = "bbb"; // 这样也是OK的, 调用的是CxString(const char *p)  
CxString string6 = 'c';   // 这样也是OK的, 其实调用的是CxString(int size), 且size等于'c'的ascii码  
string1 = 2;              // 这样也是OK的, 为CxString预分配2字节的大小的内存  
string2 = 3;              // 这样也是OK的, 为CxString预分配3字节的大小的内存  
string3 = string1;        // 这样也是OK的, 至少编译是没问题的, 但是如果析构函数里用free释放_pstr内存指针的时候可能会报错, 完整的代码必须重载运算符"=", 并在其中处理内存释放  

上面的代码中, “CxString string2 = 10;” 这句为什么是可以的呢? 在C++中, 如果的构造函数只有一个参数时, 那么在编译的时候就会有一个缺省的转换操作:将该构造函数对应数据类型的数据转换为该类对象. 也就是说 “CxString string2 = 10;” 这段代码, 编译器自动将整型转换为CxString类对象, 实际上等同于下面的操作:

CxString string2(10);

CxString temp(10);
CxString string2 = temp;
但是, 上面的代码中的_size代表的是字符串内存分配的大小, 那么调用的第二句 “CxString string2 = 10;” 和第六句 “CxString string6 = ‘c’;” 就显得不伦不类, 而且容易让人疑惑. 有什么办法阻止这种用法呢? 答案就是使用explicit关键字. 我们把上面的代码修改一下, 如下:

class CxString // 使用关键字explicit的类声明, 显示转换
{
public:
char *_pstr;
int _size;
explicit CxString(int size)
{
_size = size;
// 代码同上, 省略…
}
CxString(const char *p)
{
// 代码同上, 省略…
}
};

// 下面是调用:  

CxString string1(24);     // 这样是OK的  
CxString string2 = 10;    // 这样是不行的, 因为explicit关键字取消了隐式转换  
CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数  
CxString string4("aaaa"); // 这样是OK的  
CxString string5 = "bbb"; // 这样也是OK的, 调用的是CxString(const char *p)  
CxString string6 = 'c';   // 这样是不行的, 其实调用的是CxString(int size), 且size等于'c'的ascii码, 但explicit关键字取消了隐式转换  
string1 = 2;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
string2 = 3;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
string3 = string1;        // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换, 除非类实现操作符"="的重载  

explicit关键字的作用就是防止类构造函数的隐式自动转换.

上面也已经说过了, explicit关键字只对有一个参数的类构造函数有效, 如果类构造函数参数大于或等于两个时, 是不会产生隐式转换的, 所以explicit关键字也就无效了. 例如:

class CxString // explicit关键字在类构造函数参数大于或等于两个时无效
{
public:
char *_pstr;
int _age;
int _size;
explicit CxString(int age, int size)
{
_age = age;
_size = size;
// 代码同上, 省略…
}
CxString(const char *p)
{
// 代码同上, 省略…
}
};

// 这个时候有没有explicit关键字都是一样的  

但是, 也有一个例外, 就是当除了第一个参数以外的其他参数都有默认值的时候, explicit关键字依然有效, 此时, 当调用构造函数时只传入一个参数, 等效于只有一个参数的类构造函数, 例子如下:

class CxString // 使用关键字explicit声明
{
public:
int _age;
int _size;
explicit CxString(int age, int size = 0)
{
_age = age;
_size = size;
// 代码同上, 省略…
}
CxString(const char *p)
{
// 代码同上, 省略…
}
};

// 下面是调用:  

CxString string1(24);     // 这样是OK的  
CxString string2 = 10;    // 这样是不行的, 因为explicit关键字取消了隐式转换  
CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数  
string1 = 2;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
string2 = 3;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换  
string3 = string1;        // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换, 除非类实现操作符"="的重载  

以上即为C++ explicit关键字的详细介绍.

### 明确 `explicit` 关键字的作用 在 C++ 中,`explicit` 关键字用于修饰单参数构造函数以及转换运算符,其主要目的是防止隐式的类型转换和拷贝初始化带来的潜在错误[^2]。 当定义了一个类的构造函数时,默认情况下编译器会允许该构造函数被用来执行隐式类型转换。然而,在某些场景下这种行为可能会引发意外的结果或者难以察觉的 bug。通过将构造函数声明为 `explicit`,可以显式地禁用这些不必要的隐式转换操作[^3]。 #### 防止隐式类型转换的例子 下面展示如何利用 `explicit` 来控制对象创建过程中的自动类型推导: ```cpp class MyClass { public: explicit MyClass(int value) : m_value(value) {} // 使用 explicit 限定词 private: int m_value; }; void process(const MyClass& obj) {} int main() { // 下面这行代码会产生编译期错误,因为 MyClass 的构造函数标记为了 explicit //process(42); // 正确的方式是手动调用构造函数来实例化对象 process(MyClass(42)); } ``` 在这个例子中,如果去掉 `MyClass` 构造函数前的 `explicit` 定义,则可以直接传递整数给 `process()` 函数而无需显式构建 `MyClass` 对象。这样虽然方便了编码工作量减少,但也增加了程序逻辑上的模糊性和可能的风险[^4]。 #### 转换运算符的情况 除了应用于构造函数外,`explicit` 还能作用于用户自定义类型的转换运算符上,从而阻止不期望发生的隐式转型动作发生: ```cpp struct ExplicitConversion { operator bool() const { return true; } }; // 假设我们有一个只接受布尔型变量作为条件表达式的函数 bool check(bool condition); ExplicitConversion ec; if (check(ec)) { /* ... */ } // 如果没有指定 explicit 则此句合法并尝试转化ec到bool类型 // 加入 explicit 后则需改为如下形式才能正常运行 if (check(static_cast<bool>(ec))) {} ``` 以上情况表明即使存在有效的类型转换路径,只要目标类型涉及到了带有 `explicit` 属性的操作符成员方法,那么就必须采用强制造型手段(如 static_cast<>)来进行显示指明意图[^5]。 ### 总结 综上所述,合理运用 `explicit` 可以帮助开发者编写更加安全可靠的现代 C++ 应用程序,尤其是在设计复杂的数据结构或是实现库级组件的时候尤为重要[^6]。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值