显式关键字在C++中意味着什么?


当前回答

假设您有一个类String:

class String {
public:
    String(int n); // allocate n bytes to the String object
    String(const char *p); // initializes object with char *p
};

现在,如果您尝试:

String mystring = 'x';

字符“x”将隐式转换为int,然后将调用String(int)构造函数。但是,这不是用户可能想要的。因此,为了防止出现这种情况,我们应明确定义构造函数:

class String {
public:
    explicit String (int n); //allocate n bytes
    String(const char *p); // initialize sobject with string p
};

其他回答

在C++中,只有一个必需参数的构造函数被视为隐式转换函数。它将参数类型转换为类类型。这是否是一件好事取决于构造函数的语义。

例如,如果您有一个带有构造函数string(constchar*s)的字符串类,这可能正是您想要的。您可以将constchar*传递给需要String的函数,编译器将自动为您构造一个临时String对象。

另一方面,如果您有一个缓冲类,其构造函数buffer(int size)以字节为单位表示缓冲区的大小,那么您可能不希望编译器悄悄地将int转换为Buffers。为了防止这种情况,可以使用显式关键字声明构造函数:

class Buffer { explicit Buffer(int size); ... }

这样,

void useBuffer(Buffer& buf);
useBuffer(4);

成为编译时错误。如果要传递临时缓冲区对象,必须显式执行以下操作:

useBuffer(Buffer(4));

总之,如果单参数构造函数将参数转换为类的对象,则可能不希望使用显式关键字。但是,如果您有一个构造函数恰好接受一个参数,那么应该将其声明为显式的,以防止编译器意外地进行转换。

Cpp参考总是有用的!!!有关显式说明符的详细信息可以在此处找到。您可能需要查看隐式转换和复制初始化。

快速查看

显式说明符指定构造函数或转换函数(自C++11以来)不允许隐式转换或复制初始化。

示例如下:

struct A
{
    A(int) { }      // converting constructor
    A(int, int) { } // converting constructor (C++11)
    operator bool() const { return true; }
};

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

int main()
{
    A a1 = 1;      // OK: copy-initialization selects A::A(int)
    A a2(2);       // OK: direct-initialization selects A::A(int)
    A a3 {4, 5};   // OK: direct-list-initialization selects A::A(int, int)
    A a4 = {4, 5}; // OK: copy-list-initialization selects A::A(int, int)
    A a5 = (A)1;   // OK: explicit cast performs static_cast
    if (a1) cout << "true" << endl; // OK: A::operator bool()
    bool na1 = a1; // OK: copy-initialization selects A::operator bool()
    bool na2 = static_cast<bool>(a1); // OK: static_cast performs direct-initialization

//  B b1 = 1;      // error: copy-initialization does not consider B::B(int)
    B b2(2);       // OK: direct-initialization selects B::B(int)
    B b3 {4, 5};   // OK: direct-list-initialization selects B::B(int, int)
//  B b4 = {4, 5}; // error: copy-list-initialization does not consider B::B(int,int)
    B b5 = (B)1;   // OK: explicit cast performs static_cast
    if (b5) cout << "true" << endl; // OK: B::operator bool()
//  bool nb1 = b2; // error: copy-initialization does not consider B::operator bool()
    bool nb2 = static_cast<bool>(b2); // OK: static_cast performs direct-initialization
}

假设您有一个类String:

class String {
public:
    String(int n); // allocate n bytes to the String object
    String(const char *p); // initializes object with char *p
};

现在,如果您尝试:

String mystring = 'x';

字符“x”将隐式转换为int,然后将调用String(int)构造函数。但是,这不是用户可能想要的。因此,为了防止出现这种情况,我们应明确定义构造函数:

class String {
public:
    explicit String (int n); //allocate n bytes
    String(const char *p); // initialize sobject with string p
};

显式关键字可用于强制显式调用构造函数。

class C {
public:
    explicit C() =default;
};

int main() {
    C c;
    return 0;
}

构造函数C()前面的显式关键字告诉编译器只允许显式调用此构造函数。

显式关键字也可以在用户定义的类型转换运算符中使用:

class C{
public:
    explicit inline operator bool() const {
        return true;
    }
};

int main() {
    C c;
    bool b = static_cast<bool>(c);
    return 0;
}

这里,显式关键字只强制显式强制转换为有效,因此bool b=c;在这种情况下将是无效的强制转换。在类似于这些显式关键字的情况下,可以帮助程序员避免隐式、非预期的强制转换。这种用法已在C++11中标准化。

关键字explicit伴随着

类X的构造函数,不能用于将第一个(仅限任何)参数隐式转换为类型X

C++〔class.conv.ctor〕1) 没有函数说明符显式声明的构造函数指定从其参数类型到其类类型的转换。这样的构造函数称为转换构造函数。2) 显式构造函数与非显式构造函数一样构造对象,但仅在显式使用直接初始化语法(8.5)或强制转换(5.2.9、5.4)的情况下才能这样做。默认构造函数可以是显式构造函数;这样的构造函数将用于执行默认初始化或值初始化(8.5).

或仅考虑用于直接初始化和显式转换的转换函数。

C++〔class.conv.fct〕2) 转换函数可以是显式的(7.1.2),在这种情况下,它仅被视为用于直接初始化的用户定义转换(8.5)。否则,用户定义转换不限于在赋值中使用和初始化。

概述

显式转换函数和构造函数只能用于显式转换(直接初始化或显式转换操作),而非显式构造函数和转换函数可以用于隐式和显式转换。

/*
                                 explicit conversion          implicit conversion

 explicit constructor                    yes                          no

 constructor                             yes                          yes

 explicit conversion function            yes                          no

 conversion function                     yes                          yes

*/

使用结构X、Y、Z和函数foo、bar、baz的示例:

让我们看一个小的结构和函数设置,看看显式转换和非显式转换之间的区别。

struct Z { };

struct X { 
  explicit X(int a); // X can be constructed from int explicitly
  explicit operator Z (); // X can be converted to Z explicitly
};

struct Y{
  Y(int a); // int can be implicitly converted to Y
  operator Z (); // Y can be implicitly converted to Z
};

void foo(X x) { }
void bar(Y y) { }
void baz(Z z) { }

关于构造函数的示例:

函数参数的转换:

foo(2);                     // error: no implicit conversion int to X possible
foo(X(2));                  // OK: direct initialization: explicit conversion
foo(static_cast<X>(2));     // OK: explicit conversion

bar(2);                     // OK: implicit conversion via Y(int) 
bar(Y(2));                  // OK: direct initialization
bar(static_cast<Y>(2));     // OK: explicit conversion

对象初始化:

X x2 = 2;                   // error: no implicit conversion int to X possible
X x3(2);                    // OK: direct initialization
X x4 = X(2);                // OK: direct initialization
X x5 = static_cast<X>(2);   // OK: explicit conversion 

Y y2 = 2;                   // OK: implicit conversion via Y(int)
Y y3(2);                    // OK: direct initialization
Y y4 = Y(2);                // OK: direct initialization
Y y5 = static_cast<Y>(2);   // OK: explicit conversion

转换函数示例:

X x1{ 0 };
Y y1{ 0 };

函数参数的转换:

baz(x1);                    // error: X not implicitly convertible to Z
baz(Z(x1));                 // OK: explicit initialization
baz(static_cast<Z>(x1));    // OK: explicit conversion

baz(y1);                    // OK: implicit conversion via Y::operator Z()
baz(Z(y1));                 // OK: direct initialization
baz(static_cast<Z>(y1));    // OK: explicit conversion

对象初始化:

Z z1 = x1;                  // error: X not implicitly convertible to Z
Z z2(x1);                   // OK: explicit initialization
Z z3 = Z(x1);               // OK: explicit initialization
Z z4 = static_cast<Z>(x1);  // OK: explicit conversion

Z z1 = y1;                  // OK: implicit conversion via Y::operator Z()
Z z2(y1);                   // OK: direct initialization
Z z3 = Z(y1);               // OK: direct initialization
Z z4 = static_cast<Z>(y1);  // OK: explicit conversion

为什么使用显式转换函数或构造函数?

转换构造函数和非显式转换函数可能会引入歧义。

考虑一个可转换为int的结构V,一个可从V隐式构造的结构U,以及一个分别为U和bool重载的函数f。

struct V {
  operator bool() const { return true; }
};

struct U { U(V) { } };

void f(U) { }
void f(bool) {  }

如果传递类型为V的对象,则对f的调用是不明确的。

V x;
f(x);  // error: call of overloaded 'f(V&)' is ambiguous

编译器不知道是使用U的构造函数还是转换函数将V对象转换为传递给f的类型。

如果U的构造函数或V的转换函数是显式的,则不会有歧义,因为只考虑非显式转换。如果两者都是显式的,则必须使用显式转换或强制转换操作来使用类型V的对象调用f。

转换构造函数和非显式转换函数可能会导致意外行为。

考虑打印某个向量的函数:

void print_intvector(std::vector<int> const &v) { for (int x : v) std::cout << x << '\n'; }

如果向量的大小构造函数不是显式的,则可以这样调用函数:

print_intvector(3);

人们会从这样的电话中期待什么?一行包含3或三行包含0?(第二个是发生了什么。)

在类接口中使用显式关键字会强制接口的用户明确表示所需的转换。

正如Bjarne Stroustrup(在“C++编程语言”,第4版,35.2.1,第1011页)所说的,为什么std::duration不能从一个简单的数字隐式构建:

如果你知道你的意思,就明确地说出来。