返回时不允许隐式转换答案

【问题标题】：Implicit conversion not allowed on return返回时不允许隐式转换
【发布时间】：2020-05-30 03:47:39
【问题描述】：

#include <optional>

bool f() {
  std::optional<int> opt;
  return opt;
}

不编译：'return': cannot convert from 'std::optional<int>' to 'bool'

咨询参考我本来想找到一个解释，但我读了它应该没问题。

每当某种类型的表达式时，都会执行隐式转换 T1 用于不接受该类型的上下文中，但接受一些其他类型 T2；特别是：

在调用以 T2 作为参数声明的函数时，使用表达式作为参数时；

当表达式用作操作数时，需要 T2 的运算符；

初始化 T2 类型的新对象时，包括返回 T2 的函数中的 return 语句；

在switch语句中使用表达式时（T2为整型）；

当表达式用于 if 语句或循环时（T2 为 bool）。

【问题讨论】：

“执行隐式转换”，但std::optional中的operator bool()是explicit。

标签： c++ language-lawyer c++17 implicit-conversion

【解决方案1】：

std::optional 没有任何工具可以隐式转换为bool。（允许隐式转换为bool 通常被认为是一个坏主意，因为bool 是一个整数类型，所以像int i = opt 这样的东西会编译并做完全错误的事情。）

std::optional 确实有一个“上下文转换”到 bool，其定义看起来类似于强制转换运算符：explicit operator bool()。这不能用于隐式转换；它仅适用于预期“上下文”是布尔值的某些特定情况，例如 if 语句的条件。

你想要的是opt.has_value()。

【讨论】：

【解决方案2】：

来自 C++ docs:

当 optional 类型的对象被上下文转换 为 bool 时，如果对象包含值，则转换返回 true，否则返回 false 如果它不包含值。

阅读上下文转换here：

在以下上下文中，类型 bool 是预期的，而隐式如果声明 bool t(e)，则执行转换；格式良好（即显式转换函数，如显式 T::operator 布尔（）常量；被认为）。这样的表达式 e 被称为上下文转换为布尔值。

if、while、for 的控制表达式；

内置逻辑运算符的操作数 !、&& 和 ||;

条件运算符的第一个操作数?:;

static_assert 声明中的谓词；

noexcept 说明符中的表达式；

显式说明符中的表达式；

您可以执行以下 hack：

bool f() {
    std::optional<int> opt;
    return opt || false;
}

因为上下文转换发生在内置逻辑运算符的情况下，但上下文转换不包括return语句和std::optional本身不有隐式转换为bool。

因此，最好使用std::optional<T>::has_value：

bool f() {
    std::optional<int> opt;
    return opt.has_value();
}

【讨论】：

return {opt} 呢？或return bool{opt};
@darune return {opt}; 不起作用，但 return static_cast<bool>(opt); 或 return bool{opt}; 会起作用。但是，建议使用has_value 成员函数，因为它确实表明了您想要做什么的明确意图
还是著名的return !!pot; hack（has_value 更好）

【解决方案3】：

这是因为不支持将 std::optional 隐式覆盖到 bool：https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/optional/operator_bool

constexpr 显式运算符 bool() const noexcept;

您必须将 bool(opt) 显式转换为 bool 或直接使用 opt.has_value()。

【讨论】：

bool{opt} 也可以，应该优先于 bool(opt)

【解决方案4】：

这不是关于隐式转换，而是关于初始化的类型。

可选的是显式转换函数，即

explicit operator bool() const;

来自 N4849 [class.conv.fct]/p2

转换函数可能是显式的 (9.2.2)，在这种情况下，它仅被视为用户定义的转换用于直接初始化。

上面的意思是这些情况会用到转换函数： [dcl.init]/p16

发生的初始化 (16.1) — 对于带括号的表达式列表或花括号初始化列表的初始化程序， (16.2) — 对于新初始化程序 (7.6.2.7)， (16.3) — 在 static_cast 表达式 (7.6.1.8) 中， (16.4) — 在功能符号类型转换 (7.6.1.3) 中，以及 (16.5) — 条件的括号初始化列表形式称为直接初始化。

但是，这些情况不会使用转换功能： [dcl.init]/p15

以 = 形式发生的初始化大括号或等于初始化器或条件（8.5），以及在参数中传递、函数返回、抛出异常 (14.2)、处理异常 (14.4) 和成员初始化 (9.4.1) 被调用复制初始化。

问题中的例子属于复制初始化情况，没有使用可选的转换函数。

【讨论】：