派生类类型到基类类型是否包含在用户定义的转换中？

Question

自从阅读了 cplusplus 标准的一些引用后，我对从派生类类型转换基类类型感到困惑。此转换是否属于自定义转换？

引用一些让我对此感到困惑的引述：

[class.conv]/1 类对象的类型转换可以由构造函数和转换函数指定。这些转换称为用户定义的转换，用于隐式类型转换...

[class.conv.ctor]/3
非显式复制/移动构造函数 ([class.copy]) 是转换构造函数。

#include <iostream>
struct Base{
   Base() = default;
   Base(Base const&){}
};
struct Derived:Base{
};
int main(){
   Derived d;
   Base b = d; //from d to b, is this a user-defined conversion? Before reading the standard, I think it's not, but now I'm confused about this.
}

所以根据这些引用，派生类类型对象到基类类型属于用户定义的转换。如果我遗漏了标准中写的派生类类型到基类类型不属于用户定义转换的内容，请纠正我。

Answer 1

好的，让我们分解一下标准的含义：

类对象的类型转换可以由构造函数和转换函数指定。

现在，让我们假设我们对这些词的含义一无所知。这句话讲了一个叫“类型转换”的概念，但具体讲的是“类对象的类型转换”。所以我们不是在讨论所有类型转换，只是其中的一个子集。

然后它说“可以指定”，并列出了几种可以指定的方式。下一句：

这些转换称为用户定义的转换

请注意，它没有说“这些构造函数”或“这些转换函数”。它说“这些转换”。好吧，唯一讨论过的“转换”是前面讨论的子集：“类对象的类型转换”。因此，这句话可以重述为：

[类对象的类型转换]称为自定义转换。

因此，我们可以从中看出类对象可以进行类型转换。这些转换可以由类上的某些东西指定。而这种特殊品牌的类型转换称为“用户定义的转换”。

标准从来没有说构造函数本身是类型转换或用户定义的转换。构造函数只是指定此类转换的一种方式。

接下来，我们继续[class.conv.ctor]/1：

在没有函数说明符的情况下声明的构造函数显式指定从其参数类型（如果有）到其类的类型的转换。这样的构造函数称为转换构造函数。

好的，我们现在有了“转换构造函数”的定义。实际上，鉴于此定义，第 3 段（声明非explicit 复制/移动构造函数正在转换构造函数）是多余的；上面的定义清楚地表明它们是。

作为“转换构造函数”是构造函数的属性。 user-defined conversion 的过程被详细说明，它当然可以调用“转换构造函数”。但在任何时候都没有声明或暗示这是唯一可以调用“转换构造函数”的过程。

因此，复制构造函数是“转换构造函数”这一事实不应被解释为任何导致调用复制构造函数的内容本身就是用户定义的转换。当标准说它们发生时，用户定义的转换就会发生。

在您描述的示例中，[dcl.init]/17.6.2 中定义了发生的情况：

否则，如果初始化是直接初始化，或者如果是复制初始化，其中源类型的 cv 非限定版本与目标类的类或派生类相同，则构造函数是经过考虑的。枚举适用的构造函数（[over.match.ctor]），并通过重载决议选择最好的构造函数。调用如此选择的构造函数来初始化对象，使用初始化表达式或表达式列表作为其参数。如果没有构造函数适用，或者重载决议不明确，则初始化格式不正确。

在这条规则本身中没有任何地方声明直接执行任何类型的转换。发生的是目标类型的单参数构造函数的重载决议。重载决议的规则可以考虑许多转换，因为它试图使给定的参数适合重载集中的各种参数可能性。但这些都是通用的，与任何函数调用的任何重载决议相关。

也就是说，刚刚选择的函数恰好被视为“转换构造函数”这一事实并不意味着用户定义的转换导致它被调用。

Answer 2

此处不考虑用户定义的转换。该标准列出了复制初始化的两种情况（其中语法Base b = d; 是一种形式）。他们是

[dcl.init]/17.16.2

否则，如果初始化是直接初始化，或者如果是复制初始化，其中源类型的 cv 非限定版本与目标类的类或派生类相同，则构造函数是经过考虑的。 ...

和

[dcl.init]/17.16.3

否则（即，对于剩余的复制初始化情况），可以从源类型转换为目标类型的用户定义转换... [使用]。

这种情况，因为Derived 是从Base 派生的，所以使用前一个子句而不是后一个子句。因此，只咨询Base 的构造函数，而不是例如可以在Derived 中定义的任何operator Base()。