在运算符情况下的C++ const转换

Question

考虑以下代码：

struct A {
    void operator++() const {}
};

void operator++(const A&) {}


int main () {
    const A ca;
    ++ca; // g++ Error (as expected): ambiguous overload for ‘operator++’

    A a;
    ++a; // g++ Warning: "ISO C++ says that these are ambiguous,
         // even though the worst conversion for the first is better
         // than the worst conversion for the second"
         // candidate 1: void operator++(const A&)
         // candidate 2: void A::operator++() const
}

为什么g++只发出警告而不是错误提示 ++a ？换句话说，非成员函数如何比成员函数更适合？

谢谢！

- bap

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g++ 基本上认为这种歧义可以安全地解决，尽管标准表示否定；如果您添加 -pedantic-errors，它应该会报错。 - Collin Dauphinee

我认为你提到的评论与此处发生的事情无关，因为你的示例中没有转换。相反，我认为gcc消息与隐式对象参数或暗示对象参数有关，但我不太确定它与非成员函数的实际参数（在标准中）的区别在哪里。 - dyp

浏览类似错误信息的问题，似乎它（通常）指的是至少有两个参数的情况，例如https://dev59.com/DnA75IYBdhLWcg3wAUJ9#3525172。 - dyp

@dyp 我指的是我链接的评论，其中提到“编译器必须创建一个临时的DepthDescriptor对象。这是C++的规则，你不能将临时对象绑定到非const引用。”但我在网上找不到更多信息。谢谢你的链接，我会查看它的。 - bap

在那个问题的上下文中，是的，它必须创建一个临时变量，以便进行所需的转换（从枚举类型到类类型）。 - dyp

Answer 1

如果我要猜的话，成员函数会在初始化“this”时从“A *”转换为“A const *”，而非成员函数将“A const＆”引用绑定到非const对象上，这实际上并不是一种转换，而只是在重载决议过程中的一个不优先的情况。当参数类型与相应的参数类型之间的路径涉及不同类型的转换时，就会出现该消息。标准拒绝将苹果与橘子进行比较，例如指针限定与引用绑定或整数提升与转换运算符，但GCC愿意。

- Potatoswatter

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成员函数的隐式对象参数应该是（应该是）引用类型[over.match.funcs]/4，因此在这两种情况下，我们都应该有一个A const＆参数。 - dyp

@dyp GCC 中发生的事情是 GCC 自己的事情。这只是一种事后的解释。 - Potatoswatter

啊，好的。这就是为什么我插入了一个“应该是” ;) 所以你猜测gcc使用指针类型作为隐式对象参数？（那将是不符合规范的..） - dyp

@dyp 重载实现涉及许多特殊情况，因此指针可能会在某个地方弹出。只要所有格式正确的情况都被正确解释，而格式不正确的情况都至少产生一个警告消息，标准就不会关心。但是，这只是我的假设，我不打算深入挖掘。 - Potatoswatter

Answer 2

在C++中，您可以将方法（和运算符）分为const和非const。当您不这样做时，编译器会搜索"最佳匹配"。对于非const的最佳匹配是const。请看以下示例：

struct S{
  void f(){cout<<"f";}
  void f()const{cout<<"f-const";}
};

int main(){
   const S sc;
   S s;
   s.f();
   sc.f();
   return 0;
}

第一个print的输出结果将是"f"，但第二个print的输出结果将是"f-const"

如果我从结构体中删除"not const"方法，则两个对象的输出结果将相同。这是因为函数被称为"最佳匹配"，因为它可以将"constiness"添加到非常量对象中。(不能删除const方法，因为它根本不适合...)

在您的代码中，没有显式的"not const"运算符，因此当它寻找"最佳匹配"时，它可以从选项中选择，并选择看起来最好的选项。您收到了警告，因为有2个匹配，但仍然选择了其中之一，我不知道为什么一个看起来比另一个更好...但对于"const"，它有两个显式函数，编译器不能在具有显式方法时进行选择！这就是为什么您会收到错误消息的原因。

如果您希望获得相同的行为，请添加"explicit not const"运算符，如下所示：

struct A {
    void operator++() const {}
    void operator++(){};
};

void operator++(const A&) {}
void operator++(A&) {}

现在你会为两者都收到相同的错误。

- SHR

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谢谢您抽出时间写这篇文章。但是我的问题真正想问的是：非成员函数与成员函数相比，它为什么更适合？ - bap

为什么不行呢？对我来说它们看起来是相同的。也许是因为前缀操作符更难将操作符分配给结构体? 关键不在于为什么选择其中一个而不选择另一个。如果您让它自己选择，它会自由决定选择什么，但可能其他编译器会选择成员运算符，因为C++标准在这种情况下不太清楚，因此您会得到警告。 - SHR

根据警告，标准是清晰的。但 OP 想知道实现者是如何得出这个结论的。你并没有回答那个问题。 - pmr

两种转换对编译器来说看起来是一样的。当它们是隐式的并且两个转换是相同的时候，它会选择其中一个（也许是全局的？我很确定如果你从结构上下文中调用它，它会选择成员的那个），并给出一个警告。当它是显式的时候，它必须引发一个错误，就像在const情况下发生的那样。 - SHR