C++ 类型转换函数 与 explicit
来源:互联网 发布:中国高铁网络 编辑:程序博客网 时间:2024/05/24 20:08
类型转换函数 与 explicit
1. 类型转换函数
在C++
中,可以使用构造函数将一个指定类型的数据转换为类的对象,也可以使用类型转换函数 (type conversion function)将一个类对象转换为其他类型的数据。
我们直接通过一个简单的代码介绍转换函数:
#include <iostream>using namespace std;class Fraction{ public: Fraction(int num, int den = 1) : m_numerator(num), m_denominator(den) {} operator double() const { return (double) m_numerator/m_denominator; } private: int m_numerator; // 分子 int m_denominator; // 分母};int main(void){ Fraction f(3, 5); double d = 3.2 + f; cout << d << endl; return 0;}
我们设计了一个分数(Fraction)类,该类有两个私有变量,分别表示分子和分母。构造函数有两个参数,第二个参数默认为1。
在主函数中,定义了一个分数类的对象f
,分子为3
,分母为5
。然后将3.2 + f
的值设置为变量d
。
3.2
是一个浮点类型的变量,而f
是一个Fraction
类型的变量,因此不能直接相加,于是编译器会到分数类中寻找,找到了operator double
函数,该函数可以将类型对象转换为一个浮点类型的变量。因此该函数就是我们所说的类型转换函数(type conversion function)。通过分数类中的转换函数,我们给出转换函数的一般形式:
operator 类型名称() const { // 实现转换 }
- 转换函数必须是类的成员函数
- 转换函数不能声明返回类型
- 形参列表必须为空
- 类型转换函数通常应该是
const
类型转换运算符是隐式执行的,因此对象f
就拥有了双重类型,既可以是类类型,也可以是double
类型。
2. explicit
既然可以调用类型转换函数将该Fraction
类型转换为double
类型,那么也可以通过重载+
将double
类型转换为类类型。因此该类的代码如下:
class Fraction{ public: Fraction(int num, int den = 1) : m_numerator(num), m_denominator(den) {} Fraction operator + (const Fraction& f) { return Fraction(f.m_numerator + this->m_numerator , f.m_denominator + this->m_denominator); } private: int m_numerator; int m_denominator;};int main(void){ Fraction f(3, 5); Fraction d = f + 3.2 ; return 0;}
当我们将f + 3.2
的值赋值给d
实例时,3.2
就通过构造函数转换为Fraction
类型,然后调用operator +
函数将两个实例加起来赋值给d
对象。
但是如果同时存在类型转换函数,会发生什么情况呢?我们加入类型转换函数:
#include <iostream>using namespace std;class Fraction{ public: /* explicit */ Fraction(int num, int den = 1) : m_numerator(num), m_denominator(den) {} /* explicit */operator double() const { return (double) m_numerator/m_denominator; } Fraction operator + (const Fraction& f) { return Fraction(f.m_numerator+this->m_numerator, f.m_denominator+this->m_denominator); } private: int m_numerator; int m_denominator;};int main(void){ Fraction f(3, 5); double d = f + 3.2; return 0;}
如果编译上述的代码就会立刻报错:ambiguous overload for ‘operator+’ (operand types are ‘Fraction’ and ‘double’)
因为存在了二义性。我们来具体分析以下:
f
对象可以通过类型转换函数将类类型转换为double
类型,然后加上3.2
赋值给d
。3.2
也可以通过构造函数将double
类型转换为Fraction
类型,然后两个类类型相加,又可以通过类型转换函数转换为double
类型,所以这种方法也可以。
因此,以上两种方式都可以,所以编译器会报二义性的错误。
解决的办法就是,使用explicit
关键字的限制,使用方法也有两种:
- 直接在构造函数前加上
explicit
关键字,防止double
类型的变量隐式的转换为类类型。 - 在转换构造函数
operator double
前加上explicit
关键字,表示只有显示的将类类型转换为double
类型时才调用该函数。- 例如:
double d = static_cast<double>(f) + 3.2
- 例如:
后面的方法是C++11
新引入的显示的类型转换运算符。
我们要尽量避免有二义性的类型转换,如果类中包含一个或多个类型转换,则必须确保在类类型和目标类型之间只存在唯一一种转换方式,否则将出现二义性。
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