Avoid implicit conversion in C++

使用C++编程时尽可能避免自定义的隐式类型转换

Why explicit

在使用C++编程时, 如果调用一个函数使用错误类型参数(与函数参数类型不一致), 程序员当然希望编译时能报错. 但当expected parameter类型是一个拥有单参数构造函数的类时, 编译器可能将隐式地调用这个构造函数以传参(隐式转换); 或当错误类型有一个类型转换函数(转换类型是expected parameter类型), 编译器也可能会进行隐式类型转换.

隐式转换会使代码难以理解, 读者可能不会注意到隐式转换, 如果注意到也将产生新的疑问:

• source type -> destination type
• destination type -> source type
• both?
• which method is called by the compiler?

隐式转化弊大与利. 在 C++11 之后, 程序员可以通过 explicit 标记 single-argument constructor and conversion operator 以预防隐式类型转换.

Note

类的 single-argument constructor and conversion operator 通常需要标记 explicit, 类的 copy and move constructors 不应该被标记为 explicit.

如果 signle-constructors 参数类型是 std::initializer_list, 为了支持 copy-initialization (e.g., MyType m = {1, 2};), 我们应该避免标记 explicit.

Bad Case

struct S {
  int x;
  operator bool() const { return true; }
};

bool f() {
  S a{1};
  S b{2};
  return a == b;
}

由于比较时进行隐式转换, 函数f()返回 true.

Reference

1. “explicit” should be used on single-parameter constructors and conversion operators
2. cpp core guidelines c46 by default declare single-argument-constructors explicit
3. cpp core guidelines c164 avoid implicit conversion operators
4. clang-tidy about explicit constructor
5. google style guide about implicit conversions
6. cpp reference cast operator

• code-smell