花括号初始化列表中是否允许显式转换操作符？

Question

以下代码可以通过GCC 4.9.2编译，但无法通过Clang 3.5.0编译：

#include <string>

class Foo
{
public:
  explicit operator std::string() const;
};

std::string bar{Foo{}}; // Works in g++, fails in clang++
std::string baz(Foo{}); // Works in both

clang++说：

foo.cpp:9:13: error: no matching constructor for initialization of 'std::string'
      (aka 'basic_string<char>')
std::string bar{Foo{}};
            ^  ~~~~~~~
...: note: candidate constructor not viable: no known conversion from 'Foo' to
      'const std::basic_string<char> &' for 1st argument
      basic_string(const basic_string& __str);
      ^

有趣的是，如果用原始类型比如int代替std::string，它就能正常工作。

- Tavian Barnes

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https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=51553和链接的clang非错误可能是相关的。 - Jonathan Wakely

Answer 1

这似乎是一个Clang的bug。[over.match.list]/1:

当非聚合类类型T的对象进行列表初始化(8.5.4)时，重载决议选择构造函数分两个阶段: - [...] - 如果没有找到可行的初始化程序列表构造函数，则会再次执行重载决策，其中候选函数包括类T的所有构造函数，参数列表由初始化程序列表的元素组成。

由于第二行编译正常，存在不一致性:在重载决议方面它们应该是等价的。

- Columbo

Answer 2

来自[class.conv.fct]/2：

转换函数可以是显式的（7.1.2），在这种情况下，它仅被视为直接初始化（8.5）的用户定义转换。

因此问题是如何初始化您的对象。显然，baz 是直接初始化的，所以它有效。相比之下，bar 是直接列表初始化的，但不是直接初始化，因此显式转换是不可用的。

- Kerrek SB

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我认为它在Clang中也会失败，即使使用非显式转换函数。 - Piotr Skotnicki

@PiotrS。哇，你说得对，太疯狂了。那肯定是Clang的一个bug，对吧？ - Tavian Barnes

@TavianBarnes 我不知道，我也很好奇。 - Piotr Skotnicki

Answer 3

clang似乎并不关心转换运算符是否为explicit，我相信这是由于[over.best.ics]中的措辞是正确的。

首先，直接初始化

std::string baz(Foo{});

这段代码适用于gcc和clang，并且在[class.conv.fct]/2中有解释，正如KerrekSB的答案所述。

直接列表初始化

std::string bar{Foo{}};

另一方面，它不考虑任何用户定义的转换（无论是显式还是隐式）。

引用N3337，§13.3.3.1/4[over.best.ics]

然而，当考虑构造函数的参数或用户定义的转换函数时，该函数是13.3.1.3在类复制初始化的第二步中调用临时对象时的候选函数，是13.3.1.7将初始化器列表作为单个参数传递时的候选函数，或者当初始化器列表恰好有一个元素并且转换为某个类X或引用（可能带有cv限定符）X的构造函数的第一个参数被考虑时，或由13.3.1.4、13.3.1.5或13.3.1.6在所有情况下，只考虑标准转换序列和省略号转换序列。

- Praetorian

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这个部分是否特别讨论初始化列表（即std::initializer_list），而不是一般的花括号初始化列表？ - Tavian Barnes

如果你是对的，那么当std::string被替换为int时，clang接受这段代码就是错误的吗？ - Tavian Barnes

@Tavian 不，我非常确定它的意思是大括号初始化列表，因为其中提到的13.3.1.7涵盖了一般的列表初始化。至于你的第二个问题，我不知道答案。引用的段落中到处都提到了“class X”，所以也许这只适用于用户定义的类型？你应该在你的clang错误报告中添加“int”观察结果，这样你就可以得到两个问题的答案。 - Praetorian