非常量复制构造函数和返回值的隐式转换答案

【问题标题】：Non-const copy constructor and implicit conversions on return value非常量复制构造函数和返回值的隐式转换
【发布时间】：2011-09-18 02:41:20
【问题描述】：

考虑以下 C++ 代码：

struct B { };
struct A
{
        A(int);
        A(A&); // missing const is intentional
        A(B);
        operator B();
};

A f()
{
        // return A(1); // compiles fine
        return 1; // doesn't compile
}

这在 MSVC++ 2010 上编译得很好（事实上，在 MSVC 上，如果我完全删除 B 它甚至可以工作）。它不在 GCC 4.6.0 上：

conv.cpp: In function ‘A f()’:
conv.cpp:13:9: error: no matching function for call to ‘A::A(A)’
conv.cpp:13:9: note: candidates are:
conv.cpp:6:2: note: A::A(B)
conv.cpp:6:2: note:   no known conversion for argument 1 from ‘A’ to ‘B’
conv.cpp:5:2: note: A::A(A&)
conv.cpp:5:2: note:   no known conversion for argument 1 from ‘A’ to ‘A&’
conv.cpp:4:2: note: A::A(int)
conv.cpp:4:2: note:   no known conversion for argument 1 from ‘A’ to ‘int’

让我感到困惑的是no known conversion for argument 1 from ‘A’ to ‘B’ 的消息。考虑到A::operator B() 的定义非常明确，这怎么可能是真的？

【问题讨论】：

我不确定B 与这里有什么关系。您正在将int 转换为A，不是吗？所以你故意从复制构造函数中省略了const，所以它不起作用。你预计会发生什么？
可能无法将 1 转换为 B？错误消息显示for argument [number] 1。
@littleadv：如果B 被删除，即使return A(1) 也不再起作用。即使在没有 const 复制构造函数的情况下，A::operator B() 和 A::A(B) 的存在也允许从函数返回 A。此技巧在 C++ 标准中用于实现 std::auto_ptr：参见 ISO/IEC 14882:2003, §20.4.5.2（此处为 auto_ptr = A, auto_ptr_ref = B）。
@Vlad：我不确定你想说什么。 GCC 成功将1 转换为A，因为第一条错误消息是关于A::A(A)，而不是A::A(int)。然而，它无法将A 转换为B，尽管A::operator B() 和A::A(B) 是明确定义的。我试图理解为什么。
好吧，@DeadMG 的回答对我来说看起来不错。

标签： c++ gcc copy-constructor implicit-conversion

【解决方案1】：

我不认为像 DeadMG 所指出的那样，“要靠自己计算的步骤太多”是原因。我有 3-4 次转换的构造，编译器总是能很好地解决它们。

我认为问题在于不允许编译器以自己的名义将const 引用转换为非constreference（只有当您通过强制转换明确告诉它时才允许这样做)。
而且由于传递给复制构造函数的临时对象的引用是const，而复制构造函数不是，所以它没有找到合适的函数。

编辑：我没有找到任何“真实”代码（参见下面的 cmets），但构建了一个多锯齿形转换示例，该示例在 gcc 4.5 下实际编译没有错误。请注意，这与 -Wall -Wextra 也可以很好地编译，坦率地说，这让我感到惊讶。

struct B
{
    signed int v;
    B(unsigned short in) : v(in){}
};

struct C
{
    char v;
    C(int in) : v(in){}
};

struct A
{
    int v;
    A(B const& in) : v(in.v){}
    operator C() { return C(*this); }
};

enum X{ x = 1 };

int main()
{
    C c = A(x);
    return 0;
}

【讨论】：

这就是阻止编译器使用A::A(A&) 的原因。但这并不妨碍它使用A::A(B) 和A::operator B()，因为const 在传递值时是无关紧要的。
“我有 3-4 次转换的构造，编译器总是能很好地解决它们。”你用的是什么编译器？我的代码示例使用 MSVC 编译得很好，这似乎表明 GCC 和 MSVC 在这方面的行为不同。
如果您谈论的是用户定义的转换（构造函数和转换函数），那么这与 C++ 标准相矛盾。参见 ISO/IEC 14882:2003，第 12.3.4 节：“最多一个用户定义的转换（构造函数或转换函数）隐式应用于单个值。”。我怀疑 MSVC++ 过于宽松，有时确实如此。
@e-t172：我正在使用 gcc-minw 4.5（“TDM”版本）并且在此之前一直在使用 4.4 版本。让我看看我是否能找到一些可以进行多次转换的工作代码（尽管发现这是一个真正的挑战......不知道要搜索什么）。
我也是这么认为的，但是错误信息很混乱error: no matching function for call to ‘A::A(A)’

【解决方案2】：

错误在被拒绝的候选人名单上很清楚。问题是涉及 C++ 语言中用户定义转换的隐式转换序列仅限于单个用户定义转换：

§13.3.3.1.2 [over.ics.user]/1 用户定义的转换序列由初始标准转换序列和用户定义的转换 (12.3) 和第二个标准转换序列组成。

标准转换序列在§4[conv]中定义：

[...] 标准转换序列是按以下顺序进行的标准转换序列

从以下集合中进行零次或一次转换：左值到右值的转换、数组到指针的转换和函数到指针的转换。

以下集合中的零个或一个转换：整数提升、浮点提升、整数转换、浮点转换、浮点整数转换、指针转换、指向成员的指针转换和布尔转换。

零或一次资格转换。

问题是您的代码无法通过应用单个用户定义的转换从点 a) int 右值到点 b) B。

特别是，所有可用的转换序列都以用户定义的转换（隐式构造函数A(int)）开始，该转换产生A 右值。从那里，右值不能绑定到非常量引用以调用A::A( A& )，因此该路径被丢弃。所有其他路径都需要第二次用户定义的转换，这是不允许的，事实上，唯一能让我们到达 b) 点的其他路径需要另外两次用户定义的转换，总共 3 次。

【讨论】：

DeadMG 的答案，但更详细，所以我给你打勾。谢谢！

【解决方案3】：

因为您不能进行多次隐式转换。你必须去A::A(A::A(int)::operator B()) 才能完成这项工作，而编译器自己解决的步骤太多了。

【讨论】：

我做了更多的研究，似乎 C++ 标准与您一致：ISO/IEC 14882:2003, §12.3.4 “最多一个用户定义的转换（构造函数或转换函数) 隐式应用于单个值。"。
请务必注意，您不允许进行多次用户定义转换，而不是隐式转换。还有其他标准转换是隐式的并且可以链接。 A foo() { return 5.0; } 将开始从 double 转换为 int（隐式浮点转换），然后是用户定义的转换 A(int)。您可以计算出其他示例，其中可能包括最多 3 个非用户定义的转化，后跟 1 个用户定义的转化，以及在用户定义的转化之后最多 3 个其他非用户定义的转化。

【解决方案4】：

错误列出了所有潜在要使用的候选者，以及它们不能被使用的原因。它列出了来自B 的转换，因为它是构造函数之一，但它不知道在这种情况下如何使用它，所以它没有。

【讨论】：

我知道“它不知道如何使用它”。这基本上就是错误消息所说的内容。我的问题是为什么。
@e-t172 - 好吧，也许下次你会更好地表达这个问题。