C++ explicit关键字的应用方法详细讲解

什么是explicit关键字？

explicit 是 C++ 中的一个关键字，在函数声明中只能用于转换构造函数，它强制编译器禁止使用构造函数进行隐式类型转换。

为什么需要explicit关键字？

在进行类型转换的时候，C++会自动调用转换构造函数进行隐式转换。但是这种隐式转换有可能导致一些问题，例如：

class A {
public:
    A(int x) : m_x(x) {}
private:
    int m_x;
};

void func(A a) { }

int main() {
    func(10);
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个接受 A 类型对象为参数的函数 func，并在 main 函数中调用了 func(10)。由于编译器自动调用了 A 的非explicit转换构造函数 A(int x)，将整型数值 10 转换为了 A 类型的对象。这个行为看上去没问题，因为它符合我们的思考习惯。但是如果我们写出了这样的代码，就会出现错误：

class A {
public:
    explicit A(int x) : m_x(x) {}
private:
    int m_x;
};

void func(A a) { }

int main() {
    func(10);
    return 0;
}

这段代码中我们在 A 的构造函数前加了 explicit 关键字。这会让编译器禁止将整型数值 10 隐式转换为 A 类型的对象，从而使得 func(10) 代码无法编译通过，因为函数 func 的参数要求必须是一个 A 类型的对象。

explicit关键字的用法

在声明一个类的转换构造函数时，可以在构造函数前加上 explicit 关键字，这样就可以让这个构造函数只能显式地进行类型转换，也就是说只能通过类型转换运算符或者强制类型转换的方式来进行类型转换。

1. 转换构造函数

class A {
public:
    explicit A(int x) : m_x(x) {}

    int getValue() const { return m_x; }
private:
    int m_x;
};

void func(A a) { }

int main() {
    // A a = 10; // compile error: no suitable constructor exists to convert from "int" to "A"
    func(A(10));
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个 A 类型的转换构造函数，并使用了 explicit 关键字。在 main 函数中，我们试图用整型数值 10 去初始化一个 A 类型的变量，但是编译器给出了错误提示。由于构造函数被声明成了 explicit，所以我们只能用显式的方式将整型数值 10 转换成 A 类型的对象。

2. 类型转换运算符

在一个类中，我们还可以重载类型转换运算符来实现类型转换，同样可以在这个运算符前加上 explicit 关键字，让类型转换只能显式地进行。

class B {
public:
    explicit operator int() const { return m_x; }

    B(int x) : m_x(x) {}

private:
    int m_x;
};

void func(int x) { cout << x << endl; }

int main() {
    // int a = B(10); // compile error: no suitable conversion function exists to convert from "B" to "int"
    func(static_cast<int>(B(10)));
    return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个 B 类型到整型的类型转换运算符，并使用了 explicit 关键字。在 main 函数中，我们试图用 B 类型的对象初始化一个整型变量，但是编译器给出了错误提示。由于类型转换运算符被声明成了 explicit，所以我们只能用显式的方式将 B 类型的对象转换成整型。

总结

在 C++ 中，我们可以使用 explicit 关键字来强制要求显式的类型转换，以避免在类型转换过程中可能出现的问题。explicit 关键字可以用于转换构造函数和类型转换运算符，通过加上它可以让编译器在类型转换过程中更严格地进行类型检查，从而使代码更加健壮、可读性更高。