C++ explicit 关键字

最近学习的过程中经常看到explicit这个关键字, 于是去了解了一下. 没好好读过C++ Primer的我只想感慨: "C++还会发生这样的隐式类型转换啊."

隐式类型转换 (构造函数的隐式调用)

先来看一下这种隐式类型转换是怎么发生的吧.

#include <iostream>
using namespace std;

class Point {
public:
    int x, y;
    Point(int x = 0, int y = 0)
        : x(x), y(y) {}
};

void displayPoint(const Point& p) 
{
    cout << "(" << p.x << "," 
         << p.y << ")" << endl;
}

int main()
{
    displayPoint(1);
    Point p = 1;
}

我们定义了一个再简单不过的Point类, 它的构造函数使用了默认参数. 这时主函数里的两句话都会触发该构造函数的隐式调用. (如果构造函数不使用默认参数, 会在编译时报错)

显然, 函数displayPoint需要的是Point类型的参数, 而我们传入的是一个int, 这个程序却能成功运行, 就是因为这隐式调用. 另外说一句, 在对象刚刚定义时, 即使你使用的是赋值操作符=, 也是会调用构造函数, 而不是重载的operator=运算符.

这样悄悄发生的事情, 有时可以带来便利, 而有时却会带来意想不到的后果. explicit关键字用来避免这样的情况发生.

explicit关键字

C++ 参考手册如下解释

1. 指定构造函数或转换函数 (C++11起)为显式, 即它不能用于隐式转换和复制初始化.
2. explicit 指定符可以与常量表达式一同使用. 函数若且唯若该常量表达式求值为 true 才为显式. (C++20起)

这篇文章我们关注的就是第一点. 构造函数被explicit修饰后, 就不能再被隐式调用了. 也就是说, 之前的代码, 在Point(int x = 0, int y = 0)前加了explicit修饰, 就无法通过编译了.

能用就用

如果我们能预料到某种情况的发生, 就不要把这个情况的控制权交给编译器. 之前的代码, 以前我都觉得它无法通过编译. 在不知道explicit关键字的情况下, 我也是每次都使用Point(1)做一个类型转换再传入给displayPoint函数.

Effective C++中也写:

被声明为explicit的构造函数通常比其 non-explicit 兄弟更受欢迎, 因为它们禁止编译器执行非预期 (往往也不被期望) 的类型转换. 除非我有一个好理由允许构造函数被用于隐式类型转换, 否则我会把它声明为explicit. 我鼓励你遵循相同的政策.

// 加了explicit之后的代码
#include <iostream>
using namespace std;

class Point {
public:
    int x, y;
    explicit Point(int x = 0, int y = 0)
        : x(x), y(y) {}
};

void displayPoint(const Point& p) 
{
    cout << "(" << p.x << "," 
         << p.y << ")" << endl;
}

int main()
{
    displayPoint(Point(1));
    Point p(1);
}