C++显式构造函数 [翻译]

Posted 2021-05-16 0x16

原文地址：http://www.codeproject.com/KB/cpp/explicit_constructor_CPP.aspx
简介

构造函数的确能使你的类变的简单优雅，它也是一个基本的函数，可以由编译器以默认的方式提供给你，即默认构造函数。在c++中，如果你只写一行代码。
Class A{};
编译器会提供给你一个默认的、无参数的构造函数，并伴随一个析构函数，一个拷贝构造函数（copy Constructor），一个拷贝复制操作符（copy assignment operator）

背景

那么什么是显式构造函数？
为了方便理解显式构造函数，我们首先需要理解隐式转换，让我们看一下它在代码中的作用，以及什么时候不需要这些特性。
使用以下代码，例1：思考下面这个传统而简单的复数类：

1. #include <iostream>
2. using std::cout;
3. using std::endl;
4. class complexNumbers {
5.   double real, img;
6. public:
7.   complexNumbers() : real(0), img(0) { }
8.   complexNumbers(const complexNumbers& c) { real = c.real; img = c.img; }
9.   complexNumbers( double r, double i = 0.0) { real = r; img = i; }
10.   friend void display(complexNumbers cx);
11. };
12. void display(complexNumbers cx){
13.   cout<<"Real Part: "<<cx.real<<" Imag Part: "<<cx.img<<endl;
14. }
15. int main() {
16.   complexNumbers one(1);
17.   complexNumbers five = 5;
18.   display(one);
19.   display(five);
20.   return 0;
21. }

 

这个复数类很简单，它包括实数复数两部分，代码定义了一个默认的构造函数，一个拷贝构造函数，以及着重定义了另一个构造函数，用它来帮我们做一些隐式的构造。
在main函数中，我们首先创建了一个名为one 和一个名为 five的对象，由于隐式转换的作用，它们都能成功调用。故对象one的实数为1，虚数为 0；对象five的实数为5，虚数0.我们可以使用复数类中的 “display”方法打印出来，对隐式转换的理解，这是一个很好的例子。输出结果如下：

Real Part: 1 Imag Part: 0
Real Part: 5 Imag Part: 0

 

下面我们考虑这个例子：

1. #include <iostream>
2. using std::cout;
3. using std::endl;
4. class complexNumbers {
5.   double real, img;
6. public:
7.   complexNumbers() : real(0), img(0) { }
8.   complexNumbers(const complexNumbers& c) { real = c.real; img = c.img; }
9.   complexNumbers( double r, double i = 0.0) { real = r; img = i; }
10.   friend void display(complexNumbers cx);
11. };
12. void display(complexNumbers cx){
13.   cout<<"Real Part: "<<cx.real<<" Imag Part: "<<cx.img<<endl;
14. }
15. int main() {
16.   complexNumbers one(1);
17.   display(one);
18.   display(300);
19.   return 0;
20. }

 

类似的例子，只是在main方法中多加了一行，display(300)，继续，输出结果变为：

Real Part: 1 Imag Part: 0
Real Part: 300 Imag Part: 0

 

“邦”!!!这不是我们希望的结果，首先代码本身就不清楚，display(300)什么意思？display 方法的参数期待的是复数类的一个对象/实例，而300根本不是，那么这种情况是如何发生的呢？
因为display方法期待一个复数类的一个对象/实例，当我们把300这个十进制数传进去是，在将300这个十进制数传到复数类的一个临时对象时，发生了一次隐式转换。（因此，300就赋值给临时对象的实数了）。
那么怎么解决这种情况呢？？
很简单，强制编译器只能通过显示构造来创建对象，技巧如下：

1. #include <iostream>
2. using std::cout;
3. using std::endl;
4. class complexNumbers {
5.   double real, img;
6. public:
7.   complexNumbers() : real(0), img(0) { }
8.   complexNumbers(const complexNumbers& c) { real = c.real; img = c.img; }
9.   explicit complexNumbers( double r, double i = 0.0) { real = r; img = i; }
10.   friend void display(complexNumbers cx);
11. };
12. void display(complexNumbers cx){
13.   cout<<"Real Part: "<<cx.real<<" Imag Part: "<<cx.img<<endl;
14. }
15. int main() {
16.   complexNumbers one(1);
17.   display(one);
18.   complexNumbers two =2;
19.   display(200);
20.   return 0;
21. }

 

思考下面的语句：

1. explicit complexNumbers( double r, double i = 0.0) { real = r; img = i; }

此时我们强制编译器在这段代码中不能使用隐式转换，如果程序员写包含隐式转换的代码，编译器将返回一个错误。

1. bash-3.2$ g++ -g -o hello test2.cpp 
2. test2.cpp: In function ‘int main()’:
3. test2.cpp:22: error: conversion from ‘int’ to non-scalar type ‘complexNumbers’ requested
4. test2.cpp:23: error: conversion from ‘int’ to non-scalar type ‘complexNumbers’ requested

 

鉴于此，程序员应当用下面的方法实现：
display(complexNumbers(200)); //只允许显示转换…………