為什么在三元運算符中使用std :: ostream不能編譯？

Question

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    std::ostream o(nullptr);
    true ? std::ostream(nullptr) : std::ostream(nullptr); // A
    true ? std::ostream(nullptr) : o; //B
    return 0;
}

我想知道為什么A編譯正常而B失敗並顯示錯誤：

prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:7:33: error: ‘std::basic_ostream<_CharT, _Traits>::basic_ostream(const std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>]’ is protected within this context
  true ? o : std::ostream(nullptr);
                                 ^

所以我找到了這個網站： https : //docs.microsoft.com/zh-cn/cpp/cpp/conditional-operator-q?view=vs-2017 ，它表示三元運算符具有參數時（“參數”是指的那些左，右: ），那么它可能會導致的參數復制，鑄造等..這將使意義，因為std::ostream有定義的拷貝構造函數protected 。 因此，在A ，三元運算符會獲得相同類型的兩個參數，因此不會進行任何復制，因此沒有問題。 而在B ，三元運算符獲得不同類型的參數，這顯然導致需要復制，而std::ostream不允許這樣做。 到目前為止，一切似乎還可以。

但是后來我嘗試了這個：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    std::ostream o(nullptr);
    std::ostream & oRef = o;
    std::ostream && oRRef = std::ostream(nullptr);
    true ? std::ostream(nullptr) : std::ostream(nullptr); // A
    true ? std::ostream(nullptr) : o; //B
    true ? std::ostream(nullptr) : oRef; // C
    true ? std::ostream(nullptr) : oRRef; // D
    true ? std::ostream(nullptr) : std::move(oRRef); // E
    return 0;
}

C ， D和E也會因類似錯誤而失敗。

所以我有幾個問題。 表達式的類型是什么： std::ostream(nullptr) ？ 三元運算符在具有不同類型的情況下會復制其參數，而在具有相同類型的情況下卻從不復制嗎？ 我想念或需要知道的其他內容嗎？

Answer 1

該標准包含一些有關如何評估條件表達式的復雜規則（[expr.cond]）。 但是，我不會在這里引用這些規則，而是要解釋您應該如何考慮它們。

條件表達式的結果可以是lvalue，xvalue或prvalue。 但是必須在編譯時知道其中的哪一個。 （表達式的值類別永遠不能取決於運行時發生的情況）。 很容易看出，如果第二個和第三個表達式都是相同類型的左值，那么結果也可以設為左值，而不必進行復制。 如果第二和第三個表達式是相同類型的prvalues，然后，作為C ++，17卷，復制具有發生任一---類型的prvalue T表示類型的對象的延遲初始化T ，並且編譯器僅根據條件選擇要傳遞的那兩個prvalue中的哪一個，最終用於初始化對象。

但是，當一個表達式是左值，而另一個表達式是相同類型的prvalue時，則結果必須是prvalue。 如果標准說結果將是左值，那將是不合邏輯的，因為條件可能導致選擇prvalue操作數，並且您無法將prvalue轉換為左值。 但是您可以反過來做。 因此，該標准表示，當一個操作數是左值，而另一個是相同類型的prvalue時，則左值必須進行左值到右值的轉換。 而且，如果您嘗試在std::ostream對象上進行從左值到右值的轉換，則由於復制構造函數被刪除，程序將std::ostream 。

從而：

• 在A中，兩個操作數都是prvalue，因此不存在從左值到右值的轉換。 這在C ++ 17中是可以的（但在C ++ 14中不是）。
• 在B中， o需要從左值到右值轉換，因此不會編譯。
• 在C中， oRef是一個左值，因此仍然需要oRef值到右值的轉換，因此也不會編譯。
• 在D中， oRRef仍然是左值（因為右值引用的名稱是左值）。
• 在E中，一個參數是prvalue，一個參數是xvalue。 xvalue仍需要轉換為prvalue才能使結果成為prvalue。

E的情況值得進一步說明。 在C ++ 11中，很明顯，如果一個參數是xvalue，而另一個參數是相同類型的prvalue，則xvalue必須經過（誤稱）從左值到右值的轉換才能產生prvalue。 對於std::ostream ，它使用受保護的move構造函數（因此該程序違反了成員訪問控制）。 在C ++ 17中，可以考慮更改規則，以便不將xvalue轉換為prvalue，而是將prvalue實例化以產生xvalue，從而避免了移動的需要。 但是，這種更改沒有明顯的好處，並且是否是最合理的行為值得懷疑，因此這可能就是為什么不進行更改的原因（如果考慮的話）。