c++ explicit的详细阐述

一、explicit的作用

在C++中，explicit关键字可以在构造函数声明前加上，防止编译器进行自动类型转换，强制要求调用者必须强制类型转换才能调用该函数，避免了将一个参数类型转换成其他类型的疏忽错误。

例如，有一个只有一个int参数的类的构造函数，如果我们不加explicit关键字，则可以直接将int隐式转换成该类对象，如下所示：

class Test {
public:
    Test(int num) {
        this->num = num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    Test obj = 10; // 可以直接将10赋值给obj
    return 0;
}

这样做存在隐式类型转换的风险，可能会导致不可预料的结果。为了避免这种情况，我们需要在构造函数声明前加上explicit关键字：

class Test {
public:
    explicit Test(int num) {
        this->num = num;
    }
private:
    int num;
};

int main() {
    Test obj(10); // 必须显式地将10转换成Test对象
    return 0;
}

二、explicit在类型转换中的应用

explicit关键字也可用于定义转换函数，将其标记为不允许隐式转换。与构造函数不同，任何用于转换目标类型的单参数构造函数都可以用作隐式转换，即使它不带explicit关键字。而对于转换函数，explicit关键字对重载运算符类型转换（比如+, ==）也是有效的。

例如：

class Test {
public:
    int num;
    explicit Test(int num) {
        this->num = num;
    }
    operator int() {
        return num;
    }
};

int main() {
    Test obj(10);
    int num1 = obj.num;
    int num2 = obj;
    return 0;
}

在该示例中，我们定义了一个将Test类型转换成int类型的转换函数 operator int() 。由于没有带explicit关键字，因此可以进行隐式转换，即可以直接将Test类型的对象赋值给int类型的变量。但是，如果我们在operator int()的前面加上explicit关键字，则只能显式地将Test对象转换成int类型：

class Test {
public:
    int num;
    explicit Test(int num) {
        this->num = num;
    }
    explicit operator int() {
        return num;
    }
};

int main() {
    Test obj(10);
    int num1 = obj.num;
    int num2 = obj; // 编译错误：无法从Test转换到int
    int num3 = static_cast(obj);
    return 0;
}

三、explicit和默认参数的结合

如果不加explicit关键字，会导致默认参数的失效。例如：

class Test {
public:
    explicit Test(int num1, int num2 = 0) {
        this->num1 = num1;
        this->num2 = num2;
    }
private:
    int num1;
    int num2;
};

int main() {
    Test obj1(10); // 编译错误，无法匹配到参数
    Test obj2(10, 20); // 正确
    return 0;
}

由于加了explicit关键字，导致默认参数无法正常使用。因此，要想使用默认参数必须添加默认参数的构造函数：

class Test {
public:
    Test(int num1) {
        this->num1 = num1;
        this->num2 = 0;
    }
    Test(int num1, int num2) {
        this->num1 = num1;
        this->num2 = num2;
    }
private:
    int num1;
    int num2;
};

int main() {
    Test obj1(10); // 正确
    Test obj2(10, 20); // 正确
    return 0;
}

四、explicit和模板结合

explicit关键字也可以用于模板中，来控制在模板实例化时，是否进行隐式类型转换：

template
class Test {
public:
    explicit Test(T num) {
        this->num = num;
    }
private:
    T num;
};

int main() {
    Test obj1(10);
    Test obj2(10.5);
    Test obj3 = 10; // 编译错误：无法从int转换到Test
    Test obj4 = 10.5; // 编译错误：无法从double转换到Test
    return 0;
}

如上所示，由于在模板中加了explicit关键字，所以无法进行隐式类型转换，必须显式地进行类型转换。如果我们不加explicit关键字，则可以直接进行隐式类型转换。

五、总结

在C++中，explicit关键字的主要作用是防止编译器进行自动类型转换，避免了将一个参数类型转换成其他类型的疏忽错误。它可以在构造函数和转换函数中使用，配合重载运算符类型转换也是有效的。但是，explicit关键字有时会影响到默认参数的使用，也有可能造成代码冗长，需要根据实际情况灵活应用。

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