模板转换运算符优先级和常量

Question

我有一些类似的东西：

#include <iostream>

class Foo;

struct Test
{
    template <typename T>
    operator T() const //  <----- This const is what puzzles me 
    {
        std::cout << "Template conversion" << std::endl;
        return T{};
    }

    operator Foo*()
    {
        std::cout << "Pointer conversion" << std::endl;
        return nullptr;
    }
};

int main()
{
    Test t;

    if (t)
    {
        std::cout << "ahoy" << std::endl;
    }
    bool b = (bool)t;
    Foo* f = (Foo*)t;
}

它构建得很好，但是当我运行它时，我希望得到

$> ./a.out
Template conversion
Template conversion
Pointer conversion

我反而得到

$> ./a.out
Pointer conversion
Pointer conversion
Pointer conversion

如果我删除 const 或将 Test 实例设为 const，那么一切都会按预期工作。 更准确地说，严格来说，当两个运算符具有相同的 const 限定条件时，重载选择似乎才有意义。

标准的 13.3.3.1.2 点让我认为我应该进行身份转换，转换为布尔值，使用带有T = bool 的模板转换运算符实例化，尽管显然有一个微妙的隐藏某处。有人能告诉我这里有什么规则吗？

Answer 1

相关规则定义在[over.match.best]：

鉴于这些定义，一个可行函数F1 被定义为比另一个可行函数更好的函数 F2 如果对于所有参数 i，ICSi(F1) 并不比 ICSi(F2 )，然后
(1.3) — 对于某些论点 j，ICSj(F1) 是比 ICSj(F2) 更好的转换序列，或者，如果不是，
(1.4) — 上下文是通过用户定义的转换（参见 8.5、13.3.1.5 和 13.3.1.6）和从 F1 的返回类型到目标类型（即这 实体被初始化）是比从F2的返回类型到目标类型的标准转换序列更好的转换序列。

让我们看看第一个bool 案例。我们有两个可行的候选人：

Test::operator T<bool>() const;
Test::operator Foo*();

两者都以非const Test 调用。对于第二次重载，不需要转换 - 转换顺序只是精确匹配。但是，对于第一个重载，隐式this 参数需要经历从Test 到const Test 的限定转换。因此，第二个重载是首选 - 我们没有进入讨论返回类型的第二步。

但是，如果我们放弃 const，可行的候选者将变为：

Test::operator T<bool>();
Test::operator Foo*();

在这里，两个候选者对于相同的转换序列同样可行，但首选bool 模板，因为从返回类型bool 到bool（身份 - 最高等级）的转换序列是更好的转换序列比从 Foo* 到 bool （布尔转换 - 最低）。

Answer 2

在比较转换序列时，在转换结果类型之前考虑参数的转换。隐式对象参数（this 指针）被视为参数，限定转换（Foo -> Foo const）比隐式对象参数上的身份转换差。来自[over.match.best]：

1 - [...] 一个可行函数 F1 被定义为比另一个可行函数更好的函数 F2 如果对于所有参数 i，ICSi(F1) 不是比 ICSi(F2) 更差的转换序列，则

——对于某些参数 j，ICSj(F1) 是比 ICSj(F2) 更好的转换序列，或者，如果不是这样，[...]

因此，非const-qualified 成员转换运算符总是比const-qualified 更好，即使后者的结果转换是精确的。