【C++】详谈explicit关键字背后的隐式类型转换和编译器优化

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_52640673/article/details/122793538

本文深入探讨了C++中explicit关键字的作用，它用于禁止构造函数的隐式转换。通过实验，作者揭示了explicit关键字如何影响单参数构造函数和拷贝构造函数的使用，并分析了编译器优化（Copy Elision）在其中的影响。文章通过不同场景的代码示例，展示了explicit关键字如何防止隐式类型转换和拷贝初始化，并讨论了编译器优化在某些情况下可能改变程序行为的现象。

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开场白

本来想总结一下explicit关键字的用法，结果看了官方文档发现能给拷贝构造加explicit，我就去试了试

试了之后，又发现了两个大坑：隐式类型转换和编译器优化，本来我以为我很久以前就理解了这俩概念，但是一系列实验结果表明这并不是那么简单

这两个坑折磨得我欲仙欲死

首先贴一下我们一直说的编译器优化是什么，官网的定义

编译器优化学名叫：拷贝省略

Copy elision
Omits copy and move (since C++11) constructors, resulting in zero-copy pass-by-value semantics.
The compilers are required to omit the copy and move construction of class objects

注意，本博客基于VS2019进行实验

前言

相比于C语言的32个关键字，C++98开始陆续增加了很多C++关键字使得C++的新特性越来越多

我们今天来谈谈C++98增加的explicit关键字

根据以前的理解，在单参数构造函数之前加explicit会导致我们不能使用隐式类型转换的方式去实例化对象

那么我们来看一看官方文档是怎么说的

explicit的功能
代码分析
 1.单参、拷贝都不加explicit
2.单参构造加explicit，拷贝构造不加explicit
3.拷贝构造和单参构造都加explicit
4.总结规律
总结

explicit的功能

根据官方文档 https://en.cppreference.com/w/cpp/language/explicit

explicit的作用是：

Specifies that a constructor or conversion function (since C++11) or deduction guide (since C++17) is explicit, that is, it cannot be used for implicit conversions and copy-initialization.

A constructor with a single non-default parameter (until C++11) that is declared without the function specifier explicit is called a converting constructor.

意思是用explicit修饰了构造函数后，就不支持隐式的转换和拷贝初始化

不支持隐式类型转换我可以理解，那么不支持拷贝构造是什么意思呢？
（事后来看，我英文没看懂，而且没有明白隐式类型转换的真正含义。）

这句话的真正意思是：explicit关键字能让构造函数不可被隐式地调用， implicit conversions指的是隐式地用单个参数构造一个对象，copy-initialization指的是隐式地调用拷贝构造，用一个对象构造另一个对象

也就是说这两种构造对象的隐式调用都能被explicit禁!

但事情远没这么简单

代码研究

我们简单模拟了一个my_string的类，给了`单参构造和拷贝构造`

class my_string {
   
public:
	my_string(const char* str) {
   
		size_t len = strlen(str);
		_str = new char[len  + 1];
		memcpy(_str, str, len + 1);
		_size = _capacity = len;
	}
	my_string(const my_string& str) {
   
	size_t len = strlen(str._str);
	_str = new char[len + 1];
	memcpy(_str, str._str, len + 1);
	_size = _capacity = len;
private<