第8课 列表初始化（3）_防止类型收窄、explicit关键字

1. 防止类型收窄

（1）类型收窄：指的是导致数据内容发生变化或者精度丢失的隐式类型转换。

（2）类型收窄的几种情况：

　　①从浮点数隐式转换为整型数，如int i=2.2;

　　②从高精度浮点数隐式转换为低精度浮点数。如从long double转double或float。

　　③从整型数隐式转换为浮点数，并且超出浮点数的表示范围，如float=(unsigned long Long)-1，注意这表示将-1先强制转换为unsigned long long，再隐式转换为float。

　　④从整型数隐式转换为长度较短的整型数，并且超出其表示范围。如char x=65536。

（3）在C++98/03中，类型收窄编译器不会报错，而C++11中可以通过列表初始化来检查及防止类型收窄。

【编程实验】防止类型收窄

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace  std;

int main()
{
    int x1(5.3);   //ok，x1=5
    int x2 = 5.3;  //ok，x2=5
    int x3 {5.3};  //error：narrowing，gcc给的是warning
    int x4 = {5.3};//同上
    char c1{};    //ok
    char c2{};//error：narrowing，gcc给的是warning
    std::vector<int> v1{,,,,}; //ok
    std::vector<int> v2{,,,,5.6}; //error：narrowing，gcc给的是warning

    float fa = 1e40;  //ok，double->float
    float fb = {1e40};//error，double->float，超过float能表示的范围
    float fc = (unsigned long long)-; //将-1（0xFFFFFFFF）强转，再隐式转成float
    float fd = {(unsigned long long)-}; //error
    float fe = (unsigned long long); //将1强转，再隐式转成float
    float ff = {(unsigned long long)}; //ok

    const int x = , y = ; //注意x，y被const修饰
    char c = x;  //ok
    char d = {x};//error
    char e = y;  //ok
    char f = {y};//ok。如果y为int型，则该行会出错。但由于加了const并且值为1。编译器
                 //认为这样的转换是安全的。

    return ;
}
/*
*******************gcc上的测试结果*********************
e:\Study\C++11\8>g++ -std=c++11 test1.cpp
test1.cpp: In function 'int main()':
test1.cpp:9:13: error: narrowing conversion of '5.2999999999999998e+0' from 'double' to 'int' inside { } [-Wnarrowing]
test1.cpp:10:15: error: narrowing conversion of '5.2999999999999998e+0' from 'double' to 'int' inside { } [-Wnarrowing]
test1.cpp:12:15: error: narrowing conversion of '99999' from 'int' to 'char' inside { } [-Wnarrowing]
test1.cpp:14:33: error: narrowing conversion of '5.5999999999999996e+0' from 'double' to 'int' inside { } [-Wnarrowing]
test1.cpp:17:18: error: narrowing conversion of '1.0e+40' from 'double' to 'float' inside { } [-Wnarrowing]
test1.cpp:19:36: error: narrowing conversion of '18446744073709551615ull' from 'long long unsigned int' to 'float' inside { } [-Wnarrowing]
test1.cpp:24:11: warning: overflow in implicit constant conversion [-Woverflow]
test1.cpp:25:13: error: narrowing conversion of '1024' from 'int' to 'char' inside { } [-Wnarrowing]

*******************vc2015上的测试结果*********************
test1.cpp(9): error C2397: 从“double”转换到“int”需要收缩转换
test1.cpp(10): error C2397: 从“double”转换到“int”需要收缩转换
test1.cpp(12): error C2397: 从“int”转换到“char”需要收缩转换
test1.cpp(14): error C2398: 元素“5”: 从“double”转换到“int”需要收缩转换
test1.cpp(17): error C2397: 从“double”转换到“float”需要收缩转换
test1.cpp(19): error C2397: 从“unsigned __int64”转换到“float”需要收缩转换
test1.cpp(25): error C2397: 从“const int”转换到“char”需要收缩转换
*/

2. explicit关键字

（1）explicit用于阻止编译器的隐式转换，一般用于修饰构造函数。

（2）C++98/03由于不能使用{}列表初始化，即隐式转换只发生在调用带一个参数的构造函数中。但C++11允许用{}列表初始化对象，这可能会隐式调用带多个参数的构造函数。

（3）C++11中，explicit可用于修饰带多个参数的构造函数以防止隐式转换。（注意C++98/03中explicit被用于修饰只带一个参数的构造函数，如果修饰带多个参数的构造函数则无效）

【编程实验】explicit修饰带多参的构造函数

 #include <iostream>
 using namespace std;

 class Test
 {
 public:
     Test(int a, int b)
     {
         cout <<"Test(int a, int b)" << endl;
     }

     Test(initializer_list<int>)
     {
         cout <<"Test(initializer_list<int>)" << endl;
     }

     explicit Test(int a, int b, int c)
     {
         cout <<"explicit Test(int a, int b, int c)" << endl;
     }
 };

 void func(const Test& t)
 {

 }

 struct Complex
 {
     int real, imag;

     //explicit
     Complex(int re, int im = ):real(re), imag(im){}

     Complex operator+(const Complex& x)
     {
         return Complex((real+x.real),(imag+x.imag));
     }
 };

 int main()
 {
     Complex c1(, );
     Complex c2 = c1 + ;//会试图将5转换为Complex类型，所以会隐式调用构造
                         //函数。为了阻止这种行为，可以在构造函数前加explicit

     //1.由于Test带有一个initializer_list参数的构造函数，因此，下列
     //用{}初始化的对象都会直接调用该构造函数。
     //2.如果注释掉上述构造函数，则编译器会将{...}分解并传给相应的
     //构造函数，如果找不到相应的带多参的构造函数，则直接报错。
     Test t1(, );       //Test(int a, int b)
     Test t2{, };       //Test(initializer_list<int>)
     Test t3{, , };   //Test(initializer_list<int>)
     Test t4 = {, };    //Test(initializer_list<int>)
     Test t5 = {, , };//Test(initializer_list<int>)
     Test t6(, , );   //ok，显式调用explicit Test(int a, int b, int c)

     func({, });           //Test(initializer_list<int>)
     func({, , });        //Test(initializer_list<int>)
     func(Test{, });       //Test(initializer_list<int>)
     func(Test{, , });    //Test(initializer_list<int>)

     Test t11{, , , };   //Test(initializer_list<int>)
     Test t12 = {, , , };//Test(initializer_list<int>)
     Test t13 {};  //Test(initializer_list<int>)

     return ;
 }
 /*测试结果：
 **************************不注释Test中带有一个initializer_list参数的构造函数***************************
 e:\Study\C++11\8>g++ -std=c++11 test2.cpp
 e:\Study\C++11\8>a.exe
 Test(int a, int b)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 explicit Test(int a, int b, int c)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)
 Test(initializer_list<int>)

 **************************不注释Test中带有一个initializer_list参数的构造函数***************************
 e:\Study\C++11\8>g++ -std=c++11 test2.cpp -fno-elide-constructors
 test2.cpp: In function 'int main()':
 test2.cpp:55:22: error: converting to 'Test' from initializer list would use explicit constructor 'Test::Test(int, int, int)'
   Test t5 = {77, 5, 42};

 test2.cpp:59:18: error: converting to 'const Test' from initializer list would use explicit constructor 'Test::Test(int, int, int)'
   func({47, 11, 3});  

 test2.cpp:63:25: error: no matching function for call to 'Test::Test(<brace-enclosed initializer list>)'
   Test t11{77, 5, 42, 500}; 

 test2.cpp:64:28: error: could not convert '{77, 5, 42, 500}' from '<brace-enclosed initializer list>' to 'Test'
   Test t12 = {77, 5, 42, 500};

 test2.cpp:65:14: error: no matching function for call to 'Test::Test(<brace-enclosed initializer list>)'
   Test t13 {10};
 */