调用转换运算符答案

【问题标题】：Invoking conversion operators调用转换运算符
【发布时间】：2012-10-26 15:11:00
【问题描述】：

以下行为的原因是什么？

class BoolWrapper
{
public:
    BoolWrapper(bool value) : value(value) {}

    operator bool() const { return value; }
    operator int() const { return (int) value; }

private:
    bool value;
};


BoolWrapper bw(true);

if (bw) { ... }            // invokes operator bool()
if (bw == true) { ... }    // invokes operator int() -- why?

这是预期的行为吗？（使用 GCC 4.7.2。）

【问题讨论】：

如果我不得不猜测我会在内置 == 的上下文中说“整体促销”...
因此你应该明确定义bool operator==(bool);
@ahenderson 那是非法的。用户定义的运算符必须至少有一个用户定义类型的参数。
@Gorpik 这听起来不对。我将运算符称为成员函数。您是否将运算符称为全局函数？这是一个link，它显示了外部和内部类定义。
@ahenderson 抱歉，我没有注意到您的 operator== 收到一个参数，因此是一个成员函数。在这种情况下你是对的。

标签： c++ operators

【解决方案1】：

您的期望基于您的信念，即语言已经知道如何比较两个 bool 值。实际上并没有，无论听起来多么令人惊讶。更准确地说，语言“不知道”如何直接做到这一点。

在概念级别上，C++ 没有专门用于bool vs. bool 比较的内置相等比较运算符。即使你在代码中写了true == false，它实际上也被语言解释为(int) true == (int) false。到int 的隐式转换由普通算术转换的规则引入，之后使用int vs. int 比较。

可以比较两个bool 值的最直接的内置运算符是用于int vs. int 比较的运算符。这也是编译器在您的情况下尝试使用的运算符。相同的运算符将用于char vs. char 和short vs. short 比较。

换句话说，编译器可以在bw == true 表达式中使用bool 转换运算符的唯一方法是这样做

(int)(bool) bw == (int) true

这肯定不如直接“最佳”

(int) bw == (int) true

这是驱动语言选择后一种变体的逻辑。

【讨论】：

我看不出符合标准的编译器如何将short 提升为unsigned int。至于char，只有当它是无符号的并且int 的大小是一个字节（确实很奇怪）。
是的，我在考虑这些类型的unsigned 版本。我删除了有关外来平台的误导性评论。
编译器可能不知道如何比较int以外的任何东西，但优化器通常会。了解区别很有用。
@Mark Ransom：当我说“由语言解释”时，这正是我试图传达的意思。 “By the language”意在与“conceptually”、“by abstract C++ machine”同义。当然，在生成的物理机器代码中，转换为int 是完全没有必要的。我什至不会称其为“优化”。
然后从我这里+1。在这种特定情况下，编译器必须选择 int 用户定义的转换以避免不一致，无论优化或任何东西。

【解决方案2】：

从 5 月 9 日开始：

许多二元运算符需要算术或枚举类型导致转换并产生类似的结果类型大大地。目的是产生一个通用类型，这也是结果。这种模式称为通常的算术转换，定义如下：

[一些无关紧要的浮点项目。]

否则，积分促销 (4.5) 应在两者上执行操作数。

从 3.9.1/6 开始，我们看到 bool 有资格进行积分提升：

bool 类型的值要么是真要么是假。42) [注意：没有有符号、无符号、短或长布尔类型或值。 ] 如前所述下面，布尔值表现为整数类型。 bool 类型的值参与积分促销 (4.5)。

【讨论】：

很好的答案，谢谢。不过，接受了 Andrey 的回答，用于他的 (int)(bool) bw == (int) true 示例。

【解决方案3】：

在第一种情况下，if 子句需要 bool 条件，因此这是选定的转换。

在第二种情况下，您要求比较 BoolWrapper 和 bool。由于不存在 operator == 重载来执行此操作，因此编译器必须将这些参数转换为合适的参数。根据标准（第 4.5 节，积分促销），转换的首选积分类型是 int。由于BoolWrapper 和bool 都可以转换为int，因此这是选定的转换。

【讨论】：

我不完全遵循这个逻辑。那么如果BoolWrapper和bool可以转换成int呢？ BoolWrapper 和 bool 也可以转换为（或保留）bool。为什么选择整数转换（需要双方转换）而不是只需要一侧转换的布尔转换？
@Dave 看我的回答，标准要求对== 的两个参数都进行积分提升。
@Dave：有人可能会说，只进行一次转换（在本例中为BoolWrapper 到bool）而不是两次更有意义。但该标准对此有最终决定权，如果可以的话，它要求将这两个值都转换为int。
@Dave，标准没有区分bool 转换有意义的情况，例如==，和没有意义的情况，例如+。如果您应用任何算术运算符，它将选择int。