c++隐式类型转换存在的陷阱

时间：2021-08-29 16:39:31

目标代码

旨在弄懂下面的代码，明确变量a1,a2,a3在创建时编译器究竟干了那些事：

#include<iostream>

using namespace std;

class A{

public:

    int x;

    A() {cout<<"A()"<<endl;}

    A(int i) : x(i){cout<<"A(int i)"<<endl;}

    A(const A &ra) : x(ra.x)

    	{cout<<"A(const A&)"<<endl;}

    void operator=(const A&){cout<<"operator="<<endl;}

};

int main(){

    cout<<"the assignment of a1 : "<<endl;

    A a1;

    a1 = 2;

    cout<<"the copy initialization of a2 : "<<endl;

    A a2 = 2;

    cout<<"the direct initialization of a3 :"<<endl;

    A a3(a1);

    return 0;

}

运行结果：

c++隐式类型转换存在的陷阱

构造函数定义的隐式类型转换

任何只接受一个参数的构造函数，都隐式地定义了由该参数向该类型的隐式类型转换

如A(int i)定义了一个由int向A的隐式类型转换

所以，在任何使用A对象的地方，可以用一个int代替，此时，int会转换为一个A类型临时变量

如对a1变量的赋值操作：

A a1;   //声明a1，a1被默认初始化

a1 = 2; //2转换为A类型的临时变量，对a1进行赋值操作

对于隐式类型转换，需要注意两点：

  1. 隐式类型转换只允许一步转换

    class B{
    
public:
    
    string B_s;
    
    B() = default;
    
    B(string s) : B_s(s){};
    
};
    
int main(){
    
    B b1,b2;
    
    //错误：char*->string->B，进行了两步转换
    
    b1 = "hello";
    
    b2 = string("hello");
    
    return 0;
    
}

  2. 接受隐式类型转换得到的对象的函数，参数传递方式必须是const引用传递

因为c++中，一般不修改临时对象，所以临时对象只能传递给const引用。

分析a1

A a1:

a1进行默认初始化，调用默认构造函数A()

a1 = 2

  1. 字面量2隐式转换为A类型的临时对象
  2. 该临时对象通过拷贝运算符operator=拷贝给a1
  3. 因为是临时对象，所以operator=必须接受const引用，否则造成编译错误

分析a2

A a2 = 2

  1. 字面量2隐式转换为A类型的临时对象
  2. 用临时对象来拷贝初始化a2，调用拷贝构造函数A(const A&)，相当于A a2(A(2))
  3. 因为是临时对象，所以拷贝构造函数A(const A&)必须接受const引用，否则造成编译错误

特别注意

编译器会将A a2(A(2))优化为A a2(2)

所以程序输出“A(int i)”，而不是“A(const A&)”

但是底层仍然调用了A(const A&)，所以如果把A(const A&)改为A(A&),会造成编译错误 error: cannot bind non-const lvalue reference of type 'A&' to an rvalue of type 'A'

这提示我们，在编写c++程序时，如果不改变对象的值，那么习惯性地采用const引用会避免许多难解的编译错误

分析a3

用a1直接初始化a3,调用A(const A&)

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