为什么带有unsigned long long参数的std :: bitset构造函数未标记为显式？

Question

标准库类模板std::bitset<N>有一个构造函数(C++ 11及更高版本,unsigned longC++ 11之前的参数)

constexpr bitset(unsigned long long) noexcept 

与许多最佳实践指南相反,此单参数构造函数未标记为explicit.这背后的理由是什么？

Answer 1

显式构造

针对explicit构造函数的主要反对意见是，无符号整数的复制初始化不再有效

constexpr auto N = 64;
std::bitset<N> b(0xDEADC0DE);  // OK, direct initialization
std::bitset<N> b = 0xDEADC0DE; // ERROR, copy initialization cannot use explicit constructors

由于std::bitset<N>表示的一般化unsigned int，因此构造函数可能被隐式设置，以利于基于raw适应现有的C样式位扭曲代码unsigned int。使构造函数explicit破坏了很多现有代码（现在添加它同样会破坏很多现有代码）。

更新：做一些标准考古，我发现1995年1月的N0624建议explicit在标准库之前的草稿中为所有单参数构造函数添加新的关键字。在1995年3月的会议（奥斯丁）上将其付诸表决。如N0661中所述unsigned long，bitset未进行构造explicit（一致投票，但没有动机）。

混合模式位旋转

但是，即使bitset是很容易从初始化unsigned long，有其他方面不完整混合模式逐集合的操作（&，|或^）：

 constexpr auto N = 512;
 std::bitset<N> b = 0xDEADC0DE; // OK
 std::bitset<N> c = b & 0xFFFF; // ERROR, cannot deduce template arguments for rhs

可以通过建议重载运算符来支持混合模式位旋转来解决此问题：

 // @ from { &, |, ^ }

 template<std::size_t N> 
 bitset<N> operator@(unsigned long long lhs, const bitset<N>& rhs)

 template<std::size_t N> 
 bitset<N> operator@(const bitset<N>& lhs, unsigned long long rhs)

重载运算符作为成员函数

std::bitset与混合模式功能有关的精神分裂症也存在于operator==和中operator!=。这些成员函数在其rhs参数上具有隐式转换，但在其lhs参数上（该this指针受模板参数推导）没有隐式转换。这导致以下结果：

#include <bitset>
#include <iostream>

int main()
{
    constexpr auto N = 64;
    constexpr std::bitset<N> b = 0xDEADC0DE; // OK, copy initialization

    std::cout << (b == 0xDEADC0DE);     // OK, implicit conversion on rhs
    std::cout << (0xDEADC0DE == b);     // ERROR, no implicit conversion on lhs
}

这种行为的起源来自1992年的提案N0128。该提案的时机很大程度上锁定了未来的功能，该时机std::bitset早于具有非类型模板参数的功能模板。当时唯一可行的解​​决方法是使所有重载的运算符都成为成员函数，而不是非成员函数。后来，当更高级的模板技术可用时，这一点再也没有改变（有关可能破坏代码的原因，另请参阅本问答）。