從類類型到類類的隱式轉換

Question

我正在研究用C ++轉換構造函數和轉換運算符。 到目前為止我學到的是，任何只帶一個參數（以及任意數量的可選默認參數）的非顯式構造函數表示對THAT類類型的隱式類類型轉換，例如，如果類定義了一個構造函數， int類型的一個參數我可以在需要該類類型的對象的地方使用int ：

（假設class_type有一個重載的+ =運算符）

class_type a;
a+=5;

在這種情況下，5被隱式轉換（通過轉換構造函數）到class_type並調用重載的運算符。

現在，（至少對我來說）棘手的部分：我知道我可以將轉換運算符定義為成員函數：

operator int() {....};

將class_type的對象轉換為原始int類型，我可以使用如下轉換：

class_type a;
a+5;

在這種情況下，我已經讀過通過其轉換運算符將對象轉換為int，然后調用內置和運算符。 但是如果我定義了一個重載的+運算符來將兩個class_type對象作為其參數呢？ 就像是

class_type operator+(const class_type&,const class_type &c);

編譯器如何知道通過函數匹配調用哪一個？ 轉換為int只會在只定義內置運算符時隱式發生嗎？

謝謝！

編輯：

實際上，我已經嘗試編寫一些代碼來有效地嘗試它，結果發現我的編譯器（g ++）不會發出任何模糊的調用錯誤！

這是類頭（以及非memeber操作符+函數聲明）：

#include <iostream>

class wrapper {
    friend std::ostream &operator<<(std::ostream&,const wrapper&);
  public:
    wrapper()=default; 
    wrapper(int);
    int get();
    operator int() const;
    wrapper operator+(int);
  private:
    int a=10;
};

std::ostream &operator<<(std::ostream&,const wrapper&);

這是主要代碼：

#include "wrapper.h"

int main()
{
  using namespace std;
  wrapper w1;
  wrapper w2(5);
  cout<<w1<<" "<<w2<<endl;
  w1+1;  
}

現在，我已經定義了從int到wrapper的轉換構造函數以及從類類型到int的轉換運算符（我還重載了<< output運算符以便打印一些結果），但是當編譯器計算表達式w1+1似乎很好。 怎么可能？

Answer 1

例如，如果您有包含轉換構造函數和轉換運算符的以下類聲明

struct A
{
    A( int x ) : x( x ) {}
    operator int() const { return x; }
    int x;
};        

const A operator +( const A &a1, const A &a2 )
{
    return A( a1.x + a2.x );
}

聲明

a1 + a2;

其中a1和a2被聲明為例如

A a1( 10 );
A a2( 20 );

因為不需要調用轉換函數，所以格式正確。 兩個操作數都匹配operator +的參數聲明。

但是，如果你要寫的話

a1 + 20;

當編譯器發出錯誤時，因為存在歧義。 編譯器可以應用轉換構造函數A( int )將第二個操作數轉換為類型A並調用為類型A對象定義的運算符。 或者它可以應用轉換運算符operator int將第一個操作數轉換為int類型，並為int類型的對象調用內置operator + 。

為了避免這種歧義，您可以使用函數說明符explicit來聲明構造函數或運算符（或兩者）。

例如

    explicit A( int x ) : x( x ) {}

要么

    explicit operator int() const { return x; }

在這種情況下，只存在一個隱式轉換，並且沒有任何矛盾。

我想附加上面的描述，有時一些轉換運算符可以隱式調用，即使它們是使用函數說明符explicit 。

例如根據C ++標准（6.4選擇語句）

4. ...作為表達式的條件的值是表達式的值，對於除switch之外的語句，上下文轉換為bool;

和（5.16條件運算符）

1條件表達式從右到左分組。 第一個表達式在上下文中轉換為bool（第4條）。

因此，例如，如果上面的類具有使用函數說明符explicit聲明的以下轉換運算符

explicit operator bool() const { return x != 0; }

然而，它將被隱含地稱為例如以下聲明中

A a( 10 );

std::cout << ( a ? "true" : "false" ) << std::endl;

這里a將在條件運算符中轉換為bool類型的對象。

編輯：你更新了這個表達式后的問題

w1+1; 

與操作員完全匹配

wrapper operator+(int);

無需轉換。 所以代碼編譯成功。

Answer 2

您可以輕松地嘗試查看編譯器的功能：

#include <iostream>

struct ABC {
    int v;
    ABC(int x) : v(x) { }
    operator int() const { return v; }
    void operator +=(ABC const &that) {
        v += that.v;
    }
};

ABC operator+(ABC const &lhs, ABC const &rhs) {
    return { lhs.v + rhs.v };
}

int main() {
    ABC a(5);
    std::cout << a + 1 << '\n';
    a += 10;
    std::cout << a << '\n';
}

如果我定義了一個重載的+運算符來取兩個class_type對象作為它的參數怎么辦？

GCC

錯誤：'operator +'的模糊重載（操作數類型是'ABC'和'int'）

編譯器看到兩個候選者： operator+(int, int) <built-in>和ABC operator+(const ABC&, const ABC&) 。 這意味着它不僅可以隱式地將a + 5的5轉換為a而且將a為int 。 發布這些轉換后， operator+函數都會成為潛在匹配。

編譯器如何知道通過函數匹配調用哪一個？

因此不知道錯誤。

轉換為int只會在只定義內置運算符時隱式發生嗎？

是的，否則它不會自動將class_type轉換為int 。 但是， int到class_type會隱式發生，除非你使class_type的構造函數explicit ：

explicit ABC(int x) : v(x) { }

如果您可以訪問C ++ 11，那么您還可以顯式轉換函數：

explicit operator int() const { return v; }