为什么我不能阻止不受欢迎的 C 风格转换编译？

Question

有一个不受欢迎的 C 风格转换，我无法阻止它编译。不受欢迎的转换执行从某个类的对象到某个其他类的非常量引用的 C 样式转换。类是不相关的。同时，我喜欢支持从同一类的对象到 const 引用的 C 风格转换。我正在提供一个公共转换运算符来支持理想的演员表。在这种情况下，似乎不可能防止不受欢迎的演员表。
转换为非常量引用失败（"Sandbox::B::operator Sandbox::A &()"（在第 30 行声明）不可访问*），不幸的是转换为 const 引用要么失败（错误：从“Sandbox::B”到“const Sandbox::A”的转换函数不止一个适用： 函数“沙盒::B::操作员常量沙盒::A &()” 函数“沙盒::B::操作员沙盒::A &()”):

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>

namespace Sandbox {
    class A {
    public:
        A (int i) : _x (i) { }
    private:
        int _x;
    };

    class B {
    public:
        B (const char* m) : _m (m), _a (std::atoi (m)) { }

        /*
         * This one shall be supported.
         */ 
        operator const A& () {
            return _a;
        }
    private:
        /*
         * This one shall be not supported.
         * If this one is disabled both desired and undesired conversions pass the compilation.
         */ 
        operator A& ();

        const std::string _m;
        const A _a;
    };
}

int main () {
    Sandbox::A a (1973);
    Sandbox::B b ("1984");

    /*
     * This is the undesirable cast and it shall fail to compile.
     */
    (Sandbox::A&)b;
    /*
     * This is the desirable cast and it shall pass the compilation.
     */
    (const Sandbox::A&)b;

    return 0;
}

如果我禁用运算符 operator A& () ，则会生成所需和不希望的转换。

我正在使用 gcc、icc 和 MSVC 编译。 我无法控制客户端代码并阻止使用 C 样式转换。

Answer 1

这应该可以解决问题（在 clang3.5 上测试）：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>

namespace Sandbox {
  class A {
  public:
    A (int i) : _x (i) { }

    void        fun()
    {
      std::cout << "action" << std::endl;
    }

  private:
    int _x;
  };

  class B {
  public:
    B (const char* m) : _m (m), _a (std::atoi (m)) { }

    /*
     * This one shall be supported.
     */
    template<typename T, typename Enable = typename std::enable_if<std::is_same<T, A>::value, A>::type>
    operator const T& ()
    {
      return _a;
    }

    /*
     * This one shall be not supported.
     * If this one is disabled both desired and undesired conversions pass the compilation.
     */
  private:
    template<typename T, typename Enable = typename std::enable_if<std::is_same<T, A>::value, A>::type>
    operator T& ();

    const std::string _m;
    const A _a;
  };
}

int main () {
  Sandbox::A a (1973);
  Sandbox::B b ("1984");

  /*
   * This is the undesirable cast and it shall fail to compile.
   */
  (Sandbox::A&)b;

  /*
   * This is the desirable cast and it shall pass the compilation.
   */
  (const Sandbox::A&)b;

  return 0;
}

---

至于为什么你的版本没有做你想做的，和C-Style cast的规则有关：

当遇到 C 风格的强制转换表达式时，编译器会尝试 以下转换表达式，按此顺序：

a) const_cast(表达式)

b) static_cast(表达式), 带扩展：派生类的指针或引用是 还允许强制转换为指针或引用明确 基类（反之亦然），即使基类不可访问 （也就是说，这个转换忽略了私有继承说明符）。相同的 适用于将指向成员的指针转换为指向成员的指针 明确的非虚基

c) 紧随其后的是 static_cast（带扩展） 通过 const_cast

d) reinterpret_cast(表达式)

e) reinterpret_cast 后跟 const_cast

第一个选择 满足相应演员的要求是 被选中，即使无法编译

免责声明：这个解释主要是基于猜测，有多个步骤和复杂的规则，所以我不确定一切是否真的有效，因为我认为我已经理解了它，但你去吧。 em>

由于您转换为引用，reinterpret_cast 将始终基于其 rules of type aliasing 工作，因此使 C 样式转换失败的唯一方法是在该类型上明确地生成一个 static_cast 产生错误。不幸的是，转换规则似乎并不认为用户定义的转换为const 类型比用户定义的转换为非 cv 限定类型更匹配，即使static_cast 它们都处于同一级别目标类型为 const 合格。而使用模板、SFINAE 和参数推导，以及从山龙中提取的一些魔法编译器粉末，它就可以工作了。 （是的，这一步对我来说也有点神秘）。