clang和gcc在用户定义转换算子过载选择上的差异

Question

当我试图了解与这个问题相关的编译器行为(gcc和clang)时，我只是不明白为何gcc和clang之间在第三个案例(见下文)中存在差异。问题是而不是关于这种转换API的正确性(特别是参考案例)。

请您帮助我理解这个场景中预期的行为(从c++标准的角度来看)吗？

编辑：正如注释中所述，这种行为只能从-std=c++17中观察到。在此之前，引用转换是使用gcc的。

EDIT2：注意正确的行为“似乎”是gcc，因为隐式this参数不是const，因此非const重载是首选的。

下面是示例代码：

struct SInternal {
    SInternal() = default;
    SInternal(const SInternal&) {
        std::cout << "copy ctor" << std::endl;
    }
    int uuid{0};
};

struct S {
 SInternal s;

 S() = default;

 operator SInternal() const {
     std::cout << "copy conversion" << std::endl;
     return s;
 }

 operator SInternal& () {
     std::cout << "ref conversion" << std::endl;
     return s;
 }
};

int main() {
    S s;
    const S s2;
    // 1-
    //SInternal si = s; // no ambiguity, ref conversion
    //SInternal si = s2; // no ambiguity, copy conversion
    // 2-
    // SInternal& si = s; // no ambiguity, ref conversion
    // SInternal& si = s2; // no viable conversion operator SInternal& not const
    // Case 3- WHAT IS THE CORRECT EXPECTED BEHAVIOR HERE?
    SInternal si(s); // no ambiguity but clang uses copy conversion
                     // while gcc uses ref conversion
    //SInternal si(s2); // no ambiguity, copy conversion
    // 4-
    //SInternal si = std::move(s); // no ambiguity ref conversion

    std::cout << "test " << si.uuid << std::endl;
}

这里的演示。

谢谢你的帮助。

Answer 1

以下是我从目前为止的研究和评论中得到的善意帮助，试图回答我自己的问题。

评论中的任何意见都是非常欢迎的，以改进答案。

答案与这个答案和就是那个密切相关，因此问题本身可能是重复的。

gcc案

1. 这是直接初始化(SInternal si(s);)的情况。这个案件属于dcl.init

否则，如果初始化是直接初始化，或者是复制初始化，源类型的cv非限定版本与目标类或目标类的派生类相同，则考虑构造函数。列举了适用的构造函数(over.match.ctor)，并通过过载解析选择了最优的构造函数。这样选择的构造函数被调用来初始化对象，初始化器表达式或表达式列表作为它的参数。如果不应用构造函数，或者重载解析不明确，则初始化格式不正确.

结果：考虑了SInternal()和SInternal(const SInternal&)，并选择了SInternal(const SInternal&)

1. 引用必须绑定到SInternal (SInternal是正在初始化的引用的类型，S是初始化表达式的类型)。本案属于over.match.ref： ..。考虑了S及其基类的转换函数。在S中不隐藏的非显式转换函数和屈服类型“cv2 T2的lvalue引用”(初始化lvalue引用或对函数的rvalue引用时)或“cv2 T2”或“对cv2 T2的rvalue引用”(当初始化rvalue引用或对函数的lvalue引用时)，其中“cv1 T”是与“cv2 T2”兼容的引用(dcl.init.ref)，是候选函数.

结果：候选函数是operator SInternal() const和operator SInternal& ()

1. 过载解析。这个案件属于over.match.ref

结果：选择operator SInternal& ()是因为隐式this参数是非const的.

1. 最终结果伪码： SInternal(operator SInternal& ())

clang案

就像在其他文章中解释的那样，这种行为似乎与CWG 2327有关。

如果这是这种行为的编译器实现，则考虑直接初始化转换函数，并选择operator SInternal () const。

最后一点是转换操作符的实现。如果SInternal复制ctor变得微不足道，则不会调用复制构造函数。如果定义了空副本构造函数，则调用它(演示)。

这是因为SInternal变成了TriviallyCopyable，因此编译器利用它来为副本使用寄存器。如果您用更多的数据成员(例如，SInternal )填充char arr[32];，它将最终使用memcpy。