c++ explicit的詳細闡述

一、explicit的作用

在C++中，explicit關鍵字可以在構造函數聲明前加上，防止編譯器進行自動類型轉換，強制要求調用者必須強制類型轉換才能調用該函數，避免了將一個參數類型轉換成其他類型的疏忽錯誤。

例如，有一個只有一個int參數的類的構造函數，如果我們不加explicit關鍵字，則可以直接將int隱式轉換成該類對象，如下所示：

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

int main() {
    Test obj = 10; // 可以直接將10賦值給obj
    return 0;
}

這樣做存在隱式類型轉換的風險，可能會導致不可預料的結果。為了避免這種情況，我們需要在構造函數聲明前加上explicit關鍵字：

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

int main() {
    Test obj(10); // 必須顯式地將10轉換成Test對象
    return 0;
}

二、explicit在類型轉換中的應用

explicit關鍵字也可用於定義轉換函數，將其標記為不允許隱式轉換。與構造函數不同，任何用於轉換目標類型的單參數構造函數都可以用作隱式轉換，即使它不帶explicit關鍵字。而對於轉換函數，explicit關鍵字對重載運算符類型轉換（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;
}

在該示例中，我們定義了一個將Test類型轉換成int類型的轉換函數 operator int() 。由於沒有帶explicit關鍵字，因此可以進行隱式轉換，即可以直接將Test類型的對象賦值給int類型的變數。但是，如果我們在operator int()的前面加上explicit關鍵字，則只能顯式地將Test對象轉換成int類型：

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; // 編譯錯誤：無法從Test轉換到int
    int num3 = static_cast(obj);
    return 0;
}

三、explicit和默認參數的結合

如果不加explicit關鍵字，會導致默認參數的失效。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); // 編譯錯誤，無法匹配到參數
    Test obj2(10, 20); // 正確
    return 0;
}

由於加了explicit關鍵字，導致默認參數無法正常使用。因此，要想使用默認參數必須添加默認參數的構造函數：

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); // 正確
    Test obj2(10, 20); // 正確
    return 0;
}

四、explicit和模板結合

explicit關鍵字也可以用於模板中，來控制在模板實例化時，是否進行隱式類型轉換：

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; // 編譯錯誤：無法從int轉換到Test
    Test obj4 = 10.5; // 編譯錯誤：無法從double轉換到Test
    return 0;
}

如上所示，由於在模板中加了explicit關鍵字，所以無法進行隱式類型轉換，必須顯式地進行類型轉換。如果我們不加explicit關鍵字，則可以直接進行隱式類型轉換。

五、總結

在C++中，explicit關鍵字的主要作用是防止編譯器進行自動類型轉換，避免了將一個參數類型轉換成其他類型的疏忽錯誤。它可以在構造函數和轉換函數中使用，配合重載運算符類型轉換也是有效的。但是，explicit關鍵字有時會影響到默認參數的使用，也有可能造成代碼冗長，需要根據實際情況靈活應用。