显式转换运算符模板的优先级和歧义

Question

我一直在我的项目中使用模板显式转换运算符，以实现从自定义变体类型的显式转换。重现我的问题的最小示例如下所示（在 C++14 模式下）：

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <cmath>

using namespace std;

class A
{
        public:
        template<typename T> explicit operator T() const // 1
        {
                cout << "operator T" << endl;
                return T();
        }

        template<typename T> explicit operator const T&() const // 2
        {
                cout << "operator const T&" << endl;
                throw runtime_error("operator const T&");
        }

        template<typename T> explicit operator T&() // 3
        {
                cout << "operator T&" << endl;
                throw runtime_error("operator T&");
        }


};


int main(int, char**)
{
        try
        {
                const A& a = A();
                cout << abs(static_cast<double>(a) - 3.14) << endl;
        }
        catch (const runtime_error&)
        {

        }

        return 0;
}

我面临的问题是为 static_cast 转换选择的运算符。对于 GCC，这是一种预期的 (1) 案例。输出是：

operator T
3.14

但 Clang 拒绝使用以下输出编译它：

main.cpp:37:20: error: ambiguous conversion for static_cast from 'const A' to 'double'
            cout << std::abs(static_cast<double>(a) - 3.14) << endl;
                             ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
main.cpp:10:32: note: candidate function [with T = double]
    template<typename T> explicit operator T() const
                                  ^
main.cpp:16:32: note: candidate function [with T = double]
    template<typename T> explicit operator const T&() const
                                  ^
1 error generated.

为什么 Clang 考虑转换 (2)，而它显然需要在转换序列中调用额外的构造函数，而 (1) 则不需要？这样做是正确的（而 GCC 是错误的）吗？

Answer 1

static_cast 执行隐式转换或直接初始化。在您的情况下，隐式转换不可行，但直接初始化是，因为static_cast 考虑explicit constructors and conversion functions。所以我的猜测是clang（在我看来是正确的）识别出有两种可能的直接初始化并相应地抱怨。不知道 GCC 内部发生了什么，也许它默认为operator T()，如果它可以找到一个，不管是否存在其他的。