explicit关键字

explicit关键字

explicit 是 C++ 中的一个关键字，用于修饰 只能通过显式方式调用的构造函数或转换函数。它的主要作用是防止隐式类型转换带来的错误或歧义。

主要用于：

1. 构造函数（特别是单参数构造函数）
2. 类型转换函数（如 operator T()）

为什么需要 explicit？

C++ 的语言规则中，只要一个类有非显式的单参数构造函数，就会被编译器视为一个可以执行隐式类型转换的“转换通道”。

如果定义了一个带一个参数的构造函数，它可以被用作隐式类型转换。例如：

class MyClass {
public:
    MyClass(int x) {
        std::cout << "Constructing with x = " << x << std::endl;
    }
};

void func(MyClass obj) {
    // ...
}

int main() {
    func(5);  // ⚠️ 隐式构造 MyClass(5)
}

上面 func(5) 实际上隐式构造了 MyClass(5)，虽然编译器允许，但在大型项目中可能会引起不易察觉的 bug。

1. 非预期的类型转换

你调用 func(5)，原本是想传入 int 吗？还是忘记构造？C++ 编译器默默地帮你做了类型转换，这就是隐式转换的风险。

比如：

func(true); // 你想传 bool，但却转成了 int，再构造成了 MyClass

这在某些时候会出现“代码能跑，但逻辑错了”的问题。

2. 重载/模糊调用时更易出错

void func(int x);
void func(MyClass obj);

func(5); // 模糊调用，编译器可能报错或选择错误的函数

如果存在多个重载，func(5) 到底调用哪个就可能变得模糊不清。

3. 编写 API 时破坏接口约束

比如你设计 func(MyClass) 是只允许接受 MyClass 类型的人调用，而隐式转换却允许别人传 int，这会破坏封装性、接口的意图表达。

使用 explicit 限制隐式转换

class MyClass {
public:
    explicit MyClass(int x) {
        std::cout << "Explicit construct with x = " << x << std::endl;
    }
};

void func(MyClass obj) {
    // ...
}

int main() {
    func(5);         // ❌ 编译错误：不能隐式转换 int -> MyClass
    func(MyClass(5)); // ✅ 正确：显式构造
}

explicit 和 类型转换函数

也可以用于转换操作符，防止自动类型转换：

class MyClass {
public:
    explicit operator int() const {
        return 42;
    }
};

int main() {
    MyClass obj;
    int x = obj;             // ❌ 错误，不能隐式转换
    int y = static_cast<int>(obj); // ✅ 正确
}

C++11 之后的新用法

多参数构造函数也可以用 explicit（C++11 起）

class MyClass {
public:
    explicit MyClass(int a, int b) {
        // ...
    }
};

explicit 也可用于默认和删除的构造函数（C++11 起）

class MyClass {
public:
    explicit MyClass() = default;
};

C++20：explicit(bool) 支持条件显式

template <bool B>
class MyClass {
public:
    explicit(B) MyClass(int x) {
        // ...
    }
};

等价于下面两种写法的自动切换：

• 如果 B == true，那么构造函数是 explicit（禁止隐式转换）；
• 如果 B == false，那么构造函数是非 explicit（允许隐式转换）。

MyClass<true> obj1 = 10;     // ❌ 错误，构造函数是 explicit，不允许隐式转换
MyClass<false> obj2 = 10;    // ✅ 正确，允许隐式转换

总结

构造函数参数数目	是否容易被隐式转换	是否建议加 explicit
单参数	✅ 高风险	✅ 强烈建议
多参数（无 {}）	❌ 通常没事	❌ 不强求，但视情况而定
多参数（可 {}）	✅ 可能被列表初始化	✅ 推荐（特别是在 API 中使用）