隐式转换运算符与模板构造函数 - 应该优先考虑谁？答案

【问题标题】：Implicit conversion operator vs template constructor - who should be prioritized?隐式转换运算符与模板构造函数 - 应该优先考虑谁？
【发布时间】：2023-03-10 15:23:01
【问题描述】：

考虑以下代码sn-p：

template <typename>
struct dependent_false { static constexpr auto value = false; };

struct foo
{
    foo() { }

    template <typename T>
    foo(const T&) { static_assert(dependent_false<T>::value, ""); }
};

struct proxy
{
    operator foo() { return foo{};  }
};

int main()
{
    (void) foo{proxy{}};
}

使用-std=c++17编译时：

clang++（trunk）成功编译代码；
g++（主干）无法编译代码 - 它实例化了foo(const T&)。

使用-std=c++11 编译时，两个编译器都会拒绝该代码。 C++17 中新的 prvalue 物化规则可能会影响这里的行为。

live example on godbolt.org

这里的正确行为是什么？

标准是否保证foo::foo(const T&) 将被（或不被）实例化？
标准是否保证隐式转换运算符将优先于foo::foo(const T&)的调用，无论它是否被实例化？

【问题讨论】：

标签： c++ language-lawyer c++17 copy-elision conversion-operator

【解决方案1】：

这是CWG 2327：

考虑如下示例：
struct Cat {};
struct Dog { operator Cat(); };

Dog d;
Cat c(d);
这转到 11.6 [dcl.init] 项目符号 17.6.2：

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。枚举适用的构造函数（16.3.1.3 [over.match.ctor]），并通过重载决议（16.3 [over.match]）选择最佳构造函数。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，则初始化格式错误。

重载解析选择Cat的move构造函数。根据 11.6.3 [dcl.init.ref] 项目符号 5.2.1.2，初始化构造函数的 Cat&& 参数会产生一个临时结果。这排除了这种情况下复制省略的可能性。

这似乎是对保证复制省略的措辞更改的疏忽。在这种情况下，我们大概应该同时考虑构造函数和转换函数，就像我们对复制初始化所做的那样，但我们需要确保不会引入任何新问题或歧义。

我相信 clang 实现了这种隐含的更改（因此认为转换函数更匹配）而 gcc 没有（因此从未真正考虑转换函数）。

按照标准，gcc 是正确的。

【讨论】：