C++ explicit关键字详解

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首先, C++中的explicit关键字只能用于修饰只有一个参数的类构造函数, 它的作用是表明该构造函数是显示的, 而非隐式的, 跟它相对应的另一个关键字是implicit, 意思是隐藏的,类构造函数默认情况下即声明为implicit(隐式).

那么显示声明的构造函数和隐式声明的有什么区别呢? 我们来看下面的例子:

1. class CxString  // 没有使用explicit关键字的类声明, 即默认为隐式声明
2. {
3. public:
4. char *_pstr;
5. int _size;
6. CxString(int size)
7. {
8. _size = size;                // string的预设大小
9. _pstr = malloc(size + 1);    // 分配string的内存
10. memset(_pstr, 0, size + 1);
11. }
12. CxString(const char *p)
13. {
14. int size = strlen(p);
15. _pstr = malloc(size + 1);    // 分配string的内存
16. strcpy(_pstr, p);            // 复制字符串
17. _size = strlen(_pstr);
18. }
19. // 析构函数这里不讨论, 省略...
20. };
21. // 下面是调用:
22. CxString string1(24);     // 这样是OK的, 为CxString预分配24字节的大小的内存
23. CxString string2 = 10;    // 这样是OK的, 为CxString预分配10字节的大小的内存
24. CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数, 错误为: “CxString”: 没有合适的默认构造函数可用
25. CxString string4("aaaa"); // 这样是OK的
26. CxString string5 = "bbb"; // 这样也是OK的, 调用的是CxString(const char *p)
27. CxString string6 = 'c';   // 这样也是OK的, 其实调用的是CxString(int size), 且size等于'c'的ascii码
28. string1 = 2;              // 这样也是OK的, 为CxString预分配2字节的大小的内存
29. string2 = 3;              // 这样也是OK的, 为CxString预分配3字节的大小的内存
30. string3 = string1;        // 这样也是OK的, 至少编译是没问题的, 但是如果析构函数里用free释放_pstr内存指针的时候可能会报错, 完整的代码必须重载运算符"=", 并在其中处理内存释放

上面的代码中, "CxString string2 = 10;" 这句为什么是可以的呢? 在C++中, 如果的构造函数只有一个参数时, 那么在编译的时候就会有一个缺省的转换操作:将该构造函数对应数据类型的数据转换为该类对象. 也就是说 "CxString string2 = 10;" 这段代码, 编译器自动将整型转换为CxString类对象, 实际上等同于下面的操作:

1. CxString string2(10);
2. 或
3. CxString temp(10);
4. CxString string2 = temp;

但是, 上面的代码中的_size代表的是字符串内存分配的大小, 那么调用的第二句 "CxString string2 = 10;" 和第六句 "CxString string6 = 'c';" 就显得不伦不类, 而且容易让人疑惑. 有什么办法阻止这种用法呢? 答案就是使用explicit关键字. 我们把上面的代码修改一下, 如下:

1. class CxString  // 使用关键字explicit的类声明, 显示转换
2. {
3. public:
4. char *_pstr;
5. int _size;
6. explicit CxString(int size)
7. {
8. _size = size;
9. // 代码同上, 省略...
10. }
11. CxString(const char *p)
12. {
13. // 代码同上, 省略...
14. }
15. };
16. // 下面是调用:
17. CxString string1(24);     // 这样是OK的
18. CxString string2 = 10;    // 这样是不行的, 因为explicit关键字取消了隐式转换
19. CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数
20. CxString string4("aaaa"); // 这样是OK的
21. CxString string5 = "bbb"; // 这样也是OK的, 调用的是CxString(const char *p)
22. CxString string6 = 'c';   // 这样是不行的, 其实调用的是CxString(int size), 且size等于'c'的ascii码, 但explicit关键字取消了隐式转换
23. string1 = 2;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换
24. string2 = 3;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换
25. string3 = string1;        // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换, 除非类实现操作符"="的重载

explicit关键字的作用就是防止类构造函数的隐式自动转换.

上面也已经说过了, explicit关键字只对有一个参数的类构造函数有效, 如果类构造函数参数大于或等于两个时, 是不会产生隐式转换的, 所以explicit关键字也就无效了. 例如:

1. class CxString  // explicit关键字在类构造函数参数大于或等于两个时无效
2. {
3. public:
4. char *_pstr;
5. int _age;
6. int _size;
7. explicit CxString(int age, int size)
8. {
9. _age = age;
10. _size = size;
11. // 代码同上, 省略...
12. }
13. CxString(const char *p)
14. {
15. // 代码同上, 省略...
16. }
17. };
18. // 这个时候有没有explicit关键字都是一样的

但是, 也有一个例外, 就是当除了第一个参数以外的其他参数都有默认值的时候, explicit关键字依然有效, 此时, 当调用构造函数时只传入一个参数, 等效于只有一个参数的类构造函数, 例子如下:

1. class CxString  // 使用关键字explicit声明
2. {
3. public:
4. int _age;
5. int _size;
6. explicit CxString(int age, int size = 0)
7. {
8. _age = age;
9. _size = size;
10. // 代码同上, 省略...
11. }
12. CxString(const char *p)
13. {
14. // 代码同上, 省略...
15. }
16. };
17. // 下面是调用:
18. CxString string1(24);     // 这样是OK的
19. CxString string2 = 10;    // 这样是不行的, 因为explicit关键字取消了隐式转换
20. CxString string3;         // 这样是不行的, 因为没有默认构造函数
21. string1 = 2;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换
22. string2 = 3;              // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换
23. string3 = string1;        // 这样也是不行的, 因为取消了隐式转换, 除非类实现操作符"="的重载

以上即为C++ explicit关键字的详细介绍.