当函数返回类型为 bool 时，为什么我不能在 C++14 中返回共享指针？

Question

我在用g++，写一个简单的函数：

#include <memory>

std::shared_ptr<char> ptr;

bool fails_compiling()
{
    return ptr;
}

从我在界面中看到的，shared_ptr 实现包括一个 bool 运算符，我什至可以应用这样的快速修复：

    return static_cast<bool>(ptr);

现在可以编译了。

为什么返回算法不会像if() 和while() 那样尝试自动转换为bool？

Answer 1

为什么代码无法编译。

std::shared_ptr 的转换为bool 运算符声明为explicit，因此通常不会为隐式转换调用。

特别是它不会在return 语句的上下文中被调用。

并且不会考虑选择函数重载，即foo(p) 不会解析为采用bool 参数的foo 重载。

然而，有很多方法可以显式表达转换，包括：

!!ptr

ptr != nullptr

ptr.get() != nullptr

static_cast<bool>( ptr )

ptr.operator bool()

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隐式转换为bool的一般情况。

在某些情况下，operator bool() 上的explicit 被忽略，以便使事情主要像在 C++03 中一样工作。也就是说，为了使事情与在 C++11 中的转换运算符上允许使用 explicit 之前所采用的方案一样工作。这些例外是

• 在if、while 或for 中用作（语法产生）条件，但不在switch 中，

• 在:? 选项、static_assert 或noexcept 中用作条件，

• 用作内置布尔运算符&&、|| 和! 或它们的等价物and、or 和not 的参数。

同样值得注意的是，这些允许隐式转换为bool 的异常（称为上下文转换）不包括return 语句表达式。

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explicit 在其他情况下也可以忽略吗？

在其他哪些情况下（如果有）可以忽略转换运算符上的explicit？

嗯，没有。但是非explicit转换运算符，即隐式转换运算符，可以在上下文未指定要转换的确切类型的情况下隐式调用。

C++11 §4/5（转换）：

” 某些语言结构需要转换为具有适当的指定类型集合之一的值 到构造。出现在这种上下文中的类类型 E 的表达式 e 被称为在上下文中隐式转换 为指定类型 T，并且如果并且仅当 e 可以隐式转换为 一个类型 T 确定如下：E 搜索返回类型为 cv T 或引用 cv T 的转换函数，这样T 是上下文允许的。应该有一个这样的T。

例如，

C++11 §5.3.5/1（expr.delete）：

” 如果是类类型，则操作数 [delete] 是上下文相关的 隐式转换（第 4 条）为指向对象类型的指针。

…所以，对我来说有点反直觉！，以下应该使用符合标准的编译器进行编译：

struct Foo
{
    operator int*() const { return nullptr; }
};

auto main()
    -> int
{
    delete Foo();
}

Answer 2

为什么返回算法不会像if() 和while() 那样尝试自动转换为bool？

std::shared_ptr::operator bool是explicit的转换函数，所以不允许隐式转换，但static_cast（显式转换）效果很好。

当用于if或while时，contextual conversions生效，则考虑显式用户自定义转换函数。在这种情况下，std::shared_ptr 可在上下文中转换为bool。

在以下五个上下文中，类型 bool 是预期的，并且如果声明 bool t(e); 格式正确，则会构建隐式转换序列。即考虑explicit T::operator bool() const;等显式用户定义的转换函数。这样的表达式 e 被称为 在上下文中可转换为 bool。

• 控制 if、while、for 的表达式；
• 逻辑运算符 !、&& 和 ||;
• 条件运算符 ?:;
• static_assert;
• 没有例外。

Answer 3

如果您检查std::shared_ptr 的布尔转换运算符，您会看到它被声明为：

explicit operator bool() const;

使用explicit 只是告诉编译器禁止implicit conversion，因为函数的返回类型与返回的对象类型不同，所以会发生这种情况。但是，这不会影响contextual conversions。

发生在任何上下文中：

• 控制if、while、for的表达式；
• 逻辑运算符!、&&和||；
• 条件运算符?:;
• static_assert;
• noexcept。

以上引用自 cppreference