C++ 中的 explicit 关键字

为什么需要 explicit

想要明白 explicit 就必须得搞清楚「转换函数」这一个基本概念。

什么是转换函数

转换函数，就是一个类的成员函数，当编译器发现一个类需要转换成另外一个类的时候，会主动找到对应的转换函数。看下面这个例子：

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

class Fraction {
private:
    int m_numerator;   // 分子
    int m_denominator; // 分母
public:
    Fraction(int num, int den=1): m_numerator(num), m_denominator(den){}
    operator double() const {
        return double(m_numerator) / m_denominator;
    }

};

int main() {

    Fraction f(3, 5);

    double d = 4 + f;

    cout << d << '\n';

    return 0;
}

一个新问题——如果有多条转换路径会发生什么？

看下面这个例子：

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

class Fraction {
private:
    int m_numerator;   // 分子
    int m_denominator; // 分母
public:
    Fraction(int num, int den=1): m_numerator(num), m_denominator(den){}
    Fraction operator+(const Fraction& f) const {
        int an = m_numerator, ad = m_denominator;
        int bn = f.m_numerator, bd = f.m_denominator;
        // an / ad + bn / bd = (an*bd + bn*ad) / ad * bd
        int nn = an*bd + bn*ad, nd = ad * bd;
        // 没有除以最小公倍数
        return Fraction(nn, nd);
    }
    operator double() const {
        return double(m_numerator) / m_denominator;
    }

};

int main() {

    Fraction f(3, 5);

    Fraction d = f + 4;

    cout << d << '\n';

    return 0;
}

这样会报错，有两种转换思路：

1. 4 转换成 Fraction 两者相加
2. Fraction f 转换成 double 加上 4 转换成 int，调用 Fraction 的构造函数。

但是加上 explicit 就会不一样

explicit 的作用

主动告诉编译器，只有主动调用构造函数的时候才能使用构造函数。

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

class Fraction {
private:
    int m_numerator;   // 分子
    int m_denominator; // 分母
public:
    explicit Fraction(int num, int den=1): m_numerator(num), m_denominator(den){}
    Fraction operator+(const Fraction& f) const {
        int an = m_numerator, ad = m_denominator;
        int bn = f.m_numerator, bd = f.m_denominator;
        // an / ad + bn / bd = (an*bd + bn*ad) / ad * bd
        int nn = an*bd + bn*ad, nd = ad * bd;
        // 没有除以最小公倍数
        return Fraction(nn, nd);
    }
    operator double() const {
        return double(m_numerator) / m_denominator;
    }

};

int main() {

    Fraction f(3, 5);

    Fraction d = f + 4;

    cout << d << '\n';

    return 0;
}

这样还是会报错，因为只有一条路径：

1. f 变成 double，4 + double 还是 double。但是 double 不能转换成 Fraction。