c++ - 为什么我可以为除 self 之外的每个类创建强制转换运算符

Question

struct B 
{

};

struct A
{
    operator A&() const;
    operator B&() const;
};


int main()
{
    const A a;
    B& br = a;
    A& ar = a;  
}

为什么我可以创建强制转换运算符 to B&，但不能创建A&.

可能它没有多大意义（可以用它来擦除const修饰符，如示例），但它至少不一致！

Answer 1

你不能这样做，因为它被明确禁止。N3290 § 12.3.2 规定：

此类函数称为转换函数。不能指定返回类型。如果转换函数是成员函数，则转换函数的类型（8.3.5）是“不带参数返回转换类型ID的函数”。转换函数永远不会用于将（可能是 cv 限定的）对象转换为（可能是 cv 限定的）相同的对象类型（或对它的引用），转换为该类型的（可能是 cv 限定的）基类（或对它的引用）或（可能是 cv 限定的）void。

（强调我的）

这在注释中进一步讨论：

出于重载决议 (13.3.3.1, 13.3.3.1.4) 以及因此初始化 (8.5) 和显式转换 (5.2.9) 的目的，这些转换被视为标准转换。

这解释了这个决定 - 它会过多地干扰内置机制。（收获甚微）。

如果你真的想要一些非对象的东西const，const唯一聪明的方法是使用复制构造函数构造一个新实例。

作为一种解决方法，您可以引入一个轻量级中介（如智能指针）：

struct B {};

struct A {};

namespace {
  B b_inst;
  A a_inst;
}

struct A_wrapper {
  A& inst;
  // This is perfectly fine: const alters the reference, not what it refers to
  operator A&() const { return inst; }
  operator B&() const { return b_inst; }
  A_wrapper() : inst(a_inst) {}
};

int main() {
  const A_wrapper a;
  B& br = a;
  A& ar = a;
}

但实际上，一开始就想做这件事看起来像是代码味道。

Answer 2

正确的方法是使用const_cast。

例如，

#include <iostream>
using namespace std;

void f(int* p) {
  cout << *p << endl;
}

int main(void) {
  const int a = 10;
  const int* b = &a;

  // Function f() expects int*, not const int*
  //   f(b);
  int* c = const_cast<int*>(b);
  f(c);

  // Lvalue is const
  //  *b = 20;

  // Undefined behavior
  //  *c = 30;

  int a1 = 40;
  const int* b1 = &a1;
  int* c1 = const_cast<int*>(b1);

  // Integer a1, the object referred to by c1, has
  // not been declared const
  *c1 = 50;

  return 0;
}

Answer 3

声明转换为对 self 的引用并不是错误的。您的问题出现在您的引用被初始化的时候。由于引用的类型和初始化表达式的类型相同，因此bound directly永远不会考虑引用和您的用户定义的转换运算符。因此，正常的转换规则适用，而 const 转换使代码格式错误。

无论如何，您所做的基本上是要求自己中弹。如果您不喜欢constness，请不要使用它。如果你一直这样做，它永远不会打扰你，但它不会让你结交新朋友。