c++ explicit

本文介绍了C++中的explicit关键字,它用于修饰构造函数以防止隐式转换。通过示例展示了explicit如何阻止复制初始化和隐式类型转换,同时解释了其对转换函数的影响,以及在按语境转换中的例外情况。

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explicit 明确的显式
  • 专用于修饰构造函数,表示只能显式构造,不可以被隐式转换.
  • 修饰构造函数时,可以防止隐式转换和复制初始化
  • 修饰转换函数时,可以防止隐式转换,但按语境转换除外
#include <iostream>

using namespace std;

struct A {
    A(int) { }
    operator bool() const { return true; }
};

struct B {
    explicit B(int) {}
    explicit operator bool() const { return true; }
};

void doA(A a) {}

void doB(B b) {}

int main() {
    A a1(1);        // OK:直接初始化
    A a2 = 1;        // OK:复制初始化
    A a3{ 1 };        // OK:直接列表初始化
    A a4 = { 1 };        // OK:复制列表初始化
    A a5 = (A)1;        // OK:允许 static_cast 的显式转换 
    doA(1);            // OK:允许从 int 到 A 的隐式转换
    if (a1);        // OK:使用转换函数 A::operator bool() 的从 A 到 bool 的隐式转换
    bool a6(a1);        // OK:使用转换函数 A::operator bool() 的从 A 到 bool 的隐式转换
    bool a7 = a1;        // OK:使用转换函数 A::operator bool() 的从 A 到 bool 的隐式转换
    bool a8 = static_cast<bool>(a1);  // OK :static_cast 进行直接初始化

    B b1(1);        // OK:直接初始化
//    B b2 = 1;        // 错误:被 explicit 修饰构造函数的对象不可以复制初始化
    B b3{ 1 };        // OK:直接列表初始化
//    B b4 = { 1 };        // 错误:被 explicit 修饰构造函数的对象不可以复制列表初始化
    B b5 = (B)1;        // OK:允许 static_cast 的显式转换
//    doB(1);            // 错误:被 explicit 修饰构造函数的对象不可以从 int 到 B 的隐式转换
    if (b1);        // OK:被 explicit 修饰转换函数 B::operator bool() 的对象可以从 B 到 bool 的按语境转换
    bool b6(b1);        // OK:被 explicit 修饰转换函数 B::operator bool() 的对象可以从 B 到 bool 的按语境转换
//    bool b7 = b1;        // 错误:被 explicit 修饰转换函数 B::operator bool() 的对象不可以隐式转换
    bool b8 = static_cast<bool>(b1);  // OK:static_cast 进行直接初始化

    return 0;
}

### 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]。
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