为什么 C++ 中的类型可转换性不可传递？
Why is type convertibility in C++ not transitive?
考虑以下静态断言：
static_assert(std::is_convertible_v<int const&, int const>);
static_assert(std::is_convertible_v<int const, int>);
static_assert(std::is_convertible_v<int, int &&>);
static_assert(std::is_convertible_v<int const&, int &&>);
以上三个assert通过，最后一个assert失败
这意味着 C++ 中的类型可转换性一般来说是不可传递的，我认为这是非常违反直觉的。
我搜索了标准和 cppreference 网站以找到任何证据表明这是有意的行为，但到目前为止我还没有成功。
有趣的是，对于左值引用，一切都很好，因为 std::is_convertible_v<int, int&> 是假的。我也希望右值引用。
我认为这与 is_convertible 的定义方式有关。在定义中，To 参数显示为 return 类型的虚函数。根据我的理解，任何类型的新值都是临时的，因此可以转换为右值引用。因此 std::is_convertible_v<T, T&&> 适用于任何类型 T。
所以更具体地说，我问以下问题：
is_convertible真的抓住了可兑换性的直觉吗？- 如果没有，它还捕获了什么？或者换句话说：我对可兑换性的直觉不合适吗？
- 如果我们把
is_convertible理解为二元关系，不应该是先序即传递吗？为什么不呢？
直觉上，恕我直言，可转换性应该意味着：每当需要类型 To 时，您也可以使用类型 From。这意味着传递性。
特别是，T 不应转换为 T&&，因为您不能在需要 T&& 的地方使用 T（您不能从 [=例如 15=]，但您可以从 T&&).
我这里有严重错误吗？
Intuitively, imho, convertiblity should mean: whenever a type To is required, you can also use type From....
这就是它的意思。
...And this would imply transitivity.
不，这是不正确的。并非每个二元关系都必须具有传递性。来自 cppreferene 隐式转换：
Implicit conversion sequence consists of the following, in this order:
1) zero or one standard conversion sequence;
2) zero or one user-defined conversion;
3) zero or one standard conversion sequence.
When considering the argument to a constructor or to a user-defined
conversion function, only one standard conversion sequence is allowed
(otherwise user-defined conversions could be effectively chained).
When converting from one built-in type to another built-in type, only
one standard conversion sequence is allowed.
确切的规则相当复杂，但请考虑 "zero or one user-defined conversion;"，因此当您有用户定义的从 Foo 到 Bar 以及从 Bar 到 [=13= 的转换时] 那么这并不一定意味着 Foo 转换为 Baz!
不是 std::is_convertible 有一个奇怪的可转换概念，而是 C++ 中关于什么是可转换的规则从一开始就不是可传递的。
This means that type convertibility in C++ is not transitive in general, which I think is very counterintuitive.
一般来说，您不想将 const T& 转换为 T&&。这可能会产生灾难性的后果。你会想要一个编译器错误，这样你就不会不小心 std::move 来自他们的调用者的数据（或者，创建一个 看起来 就像没有复制的意外副本）
现在，标准对此有何规定？
[conv]
A standard conversion sequence is a sequence of standard conversions in the following order:
- Zero or one conversion from the following set: lvalue-to-rvalue conversion, array-to-pointer conversion, and function-to-pointer conversion.
- Zero or one conversion from the following set: integral promotions, floating-point promotion, integral conversions, floating-point conversions, floating-integral conversions, pointer conversions, pointer-to-member conversions, and boolean conversions.
- Zero or one function pointer conversion.
- Zero or one qualification conversion.
因此，我们可以通过 lvalue-to-rvalue conversion 将 int const& 隐式转换为 int（在非 class 类型上它会删除 cv 限定）。
我们还可以通过身份转换将 int 隐式转换为 int&&（不需要转换，因为我们可以执行纯右值到右值引用的引用绑定）。
但是我们不能隐式地将 int const& 转换为 int&& 因为那需要
- 左值到右值的转换（Lvalue Transformation），
int const&到int，接着是
- 身份转换（引用绑定），
int到int const&
这是因为根据 [over.ics.scs]:
，我们不能以那种方式将身份转换与其他转换混合使用
a standard conversion sequence either is the Identity conversion by itself (that is, no conversion) or consists of one to three conversions from the other four categories.
（类别由 table in [over.ics.scs] 定义）
考虑以下静态断言：
static_assert(std::is_convertible_v<int const&, int const>);
static_assert(std::is_convertible_v<int const, int>);
static_assert(std::is_convertible_v<int, int &&>);
static_assert(std::is_convertible_v<int const&, int &&>);
以上三个assert通过，最后一个assert失败
这意味着 C++ 中的类型可转换性一般来说是不可传递的，我认为这是非常违反直觉的。
我搜索了标准和 cppreference 网站以找到任何证据表明这是有意的行为，但到目前为止我还没有成功。
有趣的是，对于左值引用，一切都很好，因为 std::is_convertible_v<int, int&> 是假的。我也希望右值引用。
我认为这与 is_convertible 的定义方式有关。在定义中，To 参数显示为 return 类型的虚函数。根据我的理解，任何类型的新值都是临时的，因此可以转换为右值引用。因此 std::is_convertible_v<T, T&&> 适用于任何类型 T。
所以更具体地说，我问以下问题：
is_convertible真的抓住了可兑换性的直觉吗？- 如果没有，它还捕获了什么？或者换句话说：我对可兑换性的直觉不合适吗？
- 如果我们把
is_convertible理解为二元关系，不应该是先序即传递吗？为什么不呢？
直觉上，恕我直言，可转换性应该意味着：每当需要类型 To 时，您也可以使用类型 From。这意味着传递性。
特别是，T 不应转换为 T&&，因为您不能在需要 T&& 的地方使用 T（您不能从 [=例如 15=]，但您可以从 T&&).
我这里有严重错误吗？
Intuitively, imho, convertiblity should mean: whenever a type To is required, you can also use type From....
这就是它的意思。
...And this would imply transitivity.
不，这是不正确的。并非每个二元关系都必须具有传递性。来自 cppreferene 隐式转换：
Implicit conversion sequence consists of the following, in this order:
1) zero or one standard conversion sequence;
2) zero or one user-defined conversion;
3) zero or one standard conversion sequence.
When considering the argument to a constructor or to a user-defined conversion function, only one standard conversion sequence is allowed (otherwise user-defined conversions could be effectively chained). When converting from one built-in type to another built-in type, only one standard conversion sequence is allowed.
确切的规则相当复杂，但请考虑 "zero or one user-defined conversion;"，因此当您有用户定义的从 Foo 到 Bar 以及从 Bar 到 [=13= 的转换时] 那么这并不一定意味着 Foo 转换为 Baz!
不是 std::is_convertible 有一个奇怪的可转换概念，而是 C++ 中关于什么是可转换的规则从一开始就不是可传递的。
This means that type convertibility in C++ is not transitive in general, which I think is very counterintuitive.
一般来说，您不想将 const T& 转换为 T&&。这可能会产生灾难性的后果。你会想要一个编译器错误，这样你就不会不小心 std::move 来自他们的调用者的数据（或者，创建一个 看起来 就像没有复制的意外副本）
现在，标准对此有何规定？ [conv]
A standard conversion sequence is a sequence of standard conversions in the following order:
- Zero or one conversion from the following set: lvalue-to-rvalue conversion, array-to-pointer conversion, and function-to-pointer conversion.
- Zero or one conversion from the following set: integral promotions, floating-point promotion, integral conversions, floating-point conversions, floating-integral conversions, pointer conversions, pointer-to-member conversions, and boolean conversions.
- Zero or one function pointer conversion.
- Zero or one qualification conversion.
因此，我们可以通过 lvalue-to-rvalue conversion 将 int const& 隐式转换为 int（在非 class 类型上它会删除 cv 限定）。
我们还可以通过身份转换将 int 隐式转换为 int&&（不需要转换，因为我们可以执行纯右值到右值引用的引用绑定）。
但是我们不能隐式地将 int const& 转换为 int&& 因为那需要
- 左值到右值的转换（Lvalue Transformation），
int const&到int，接着是 - 身份转换（引用绑定），
int到int const&
这是因为根据 [over.ics.scs]:
，我们不能以那种方式将身份转换与其他转换混合使用a standard conversion sequence either is the Identity conversion by itself (that is, no conversion) or consists of one to three conversions from the other four categories.
（类别由 table in [over.ics.scs] 定义）