具有 const-result 的转换运算符 - GCC/Clang 差异

Question

给定以下代码片段：

struct Foo {
};

struct Bar {
    operator const Foo() {
        return Foo();
    }
};

int main() {
    Bar bar;
    Foo foo(bar);
    return 0;
}

查看godbolt

它可以用 gcc 11.2 正常编译，但不能用 clang 12.0 编译，并出现以下错误：

<source>:12:13: error: no viable conversion from 'Bar' to 'Foo'
    Foo foo(bar);
            ^~~
<source>:1:8: note: candidate constructor (the implicit copy constructor) not viable: no known conversion from 'Bar' to 'const Foo &' for 1st argument
struct Foo {
       ^
<source>:1:8: note: candidate constructor (the implicit move constructor) not viable: no known conversion from 'Bar' to 'Foo &&' for 1st argument
struct Foo {
       ^
<source>:5:5: note: candidate function
    operator const Foo() {
    ^
<source>:1:8: note: passing argument to parameter here
struct Foo {
       ^

哪个实现是正确的？
这实际上是有效的 C++ 吗？

PS：我知道可以通过删除常量引用的 const 或 return 来修复它。

Answer 1

我认为这是公开的CWG issue 2077。

基本上，

Foo foo(bar);

是直接初始化，意味着它会考虑Foo的构造函数进行重载决议，并选择最可行的。候选人是带有签名的隐式复制和移动构造函数

Foo(const Foo&);
Foo(Foo&&);

如果您查看链接的 CWG 问题和 related Clang bug 的更多详细信息，那么我们会发现这正是那里描述的情况，只是我们的函数调用是构造函数调用，而他们的是正常的函数调用。

如果我们简单地相信 CWG 问题中提出的论点，那么根据当前规则，重载决议显然应该选择 Foo&& 重载，而实际上不允许绑定引用，从而导致格式错误程序。

我将尝试从此处的链接来源重现推理：

考虑从 bar 到构造函数参数的转换时，由于类型不匹配，引用不能直接绑定 bar。

根据 [over.ics.ref]/2，在这种情况下，转换序列是由引用类型的临时对象的复制初始化确定的。

在这种情况下，转换是 Bar -> const Foo -> Foo 通过移动构造函数的用户定义构造函数。对于复制构造函数，它是 Bar -> const Foo.

但是在临时的复制初始化中，const 限定符转换被“包含”在初始化中。 [over.ics.ref]/2因此移动构造函数顺序并不比拷贝构造函数差

在这种情况下，右值引用是决胜局，因此在重载决议中选择移动构造函数。

但是，const Foo 不能绑定到非 const 右值引用。因此这个程序是病式的。 ([dcl.init.ref]/5.4.3, DR 1604)

另请注意，[over.ics.ref] 的其余部分给出了对引用绑定的要求以影响重载的可行性，但不包括 const 右值与非 [=19= 的绑定] 右值引用。

例如，这不是问题。 copy-initialization (Foo foo = bar;)，因为它可以直接使用转换运算符而不需要通过构造函数。

在 C++11 之前也不是问题，因为那里不存在移动构造函数。

出于同样的原因，如果显式声明 Foo 的复制构造函数也不是问题，因为这会抑制隐式移动构造函数的声明。

这在 C++17 及更高版本中也不是问题，因为强制复制省略使得移动构造函数永远不会被调用。

我认为这可以解释 Clang 的所有行为。

GCC 和 MSVC 似乎在重载决策中选择复制构造函数而不是移动构造函数，虽然从标准的当前措辞来看这显然不正确，但可能是打算发生的事情以及链接的 CWG 问题的目的因为，通过从可行函数集中删除具有格式错误的引用绑定的函数重载。

具有 const-result 的转换运算符 - GCC/Clang 差异

Conversion operator with const-result - GCC/Clang discrepancy

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