类中的“operator auto”多种转换功能

Question

在下面的代码中

struct S {
    operator auto() { return 42; }
};

operator auto 等价于operator int，因为实际类型将从文字42 推导出来，并且该类型是int。如果我写42.5 而不是42，那么operator auto 将被解释为operator double，原因很明显。但是当我同时使用这两种编译器时，我得到了所有三个主要编译器（gcc、clang、msvc）的编译器错误：

struct S {
    operator auto() { return 42; }
    operator auto() { return 42.5; }
};

实际错误信息因编译器而异，但原因相同：“函数已定义”。

我无法在标准中找到为什么不能在一个类中同时使用 operator auto（具有不同的返回类型）。有人能指出标准的条款，其中该组转换功能被视为被禁止吗？

Answer 1

如果您在一个班级中只需要两个或三个operator autos，那么const 和decltype(auto) 的技巧对您有用：

#include <iostream>

struct S 
{
    operator auto() { return 42; }
    operator const auto() { return 42.5; }
    operator decltype(auto)() { return 43.5f; }
};

int main()
{
   S s;
   std::cout << (int)s << '\n';
   std::cout << (double)s << '\n';
   std::cout << (float)s << '\n';
}

https://gcc.godbolt.org/z/hvbesaM4z

不幸的是，它不适用于三个以上不同的运算符。这是当前C++的局限。

Answer 2

基于 Fedor 的 answer 的想法，您甚至可以将 at least 12 auto like operators 与不同的限定符一起使用：

#include <iostream>

struct S {
    operator auto() { return 42; }
    operator auto() const { return '+'; }
    operator auto() volatile { return 44LL; }
    operator const auto() { return 45.5; }
    operator const auto() const { return 46.5f; }
    operator const auto() volatile { return 47L; }    
    operator volatile auto() { return 48ULL; }
    operator volatile auto() const { return 49U; }
    operator volatile auto() volatile { return 50UL; }
    operator decltype(auto)() { return 51.5L; }
    operator decltype(auto)() const { return 52.5L; }
    operator decltype(auto)() volatile { return 53.5L; }
};

int main() {
    const S s;
    std::cout << (int)(S)s << "\n";
    std::cout << (char)s << "\n";
    std::cout << (long long)(volatile S)s << "\n";
    
    std::cout << (double)(S)s << "\n";
    std::cout << (float)s << "\n";
    std::cout << (long)(volatile S)s << "\n";
    
    std::cout << (unsigned long long)(S)s << "\n";
    std::cout << (unsigned)s << "\n";
    std::cout << (unsigned long)(volatile S)s << "\n";
    
    std::cout << (long double)(S)s << "\n";
    std::cout << (long double)s << "\n";
    std::cout << (long double)(volatile S)s << "\n";
}