C++ 转换运算符到 chrono::duration - 适用于 c++17 但不适用于 C++14 或更低版本答案

【问题标题】：C++ conversion operator to chrono::duration - works with c++17 but not C++14 or lessC++ 转换运算符到 chrono::duration - 适用于 c++17 但不适用于 C++14 或更低版本
【发布时间】：2018-01-21 10:07:32
【问题描述】：

以下代码使用带有 C++17 集的 gcc 7.1.0 编译，但不能使用 C++14 集（或 Visual Studio 2017）编译。在Wandbox上很容易复现。

必须做些什么才能使其与 C++11/14 一起使用？

#include <iostream>
#include <chrono>

int main()
{
    struct Convert
    {
        operator std::chrono::milliseconds()
        {
            std::cout << "operator std::chrono::milliseconds" << std::endl;
            return std::chrono::milliseconds(10);
        }

        operator int64_t ()
        {
            std::cout << "operator int64_t" << std::endl;
            return 5;
        }
    };

    Convert convert;

    std::chrono::milliseconds m(convert);
    std::cout << m.count() << std::endl;
    int64_t i(convert);
    std::cout << i << std::endl;
}

【问题讨论】：

我不确定它的来龙去脉，但如果你让你的两个函数const 它为我编译。（添加缺失部分后）
如果我不将它们设为const 但我将它们设为explicit，它也会编译。再说一次，不知道它的来龙去脉。
请发布编译器错误信息

标签： c++ c++14 chrono conversion-operator c++17

【解决方案1】：

让我们从为什么这在 C++14 中不起作用开始。 std::chrono::duration 有两个相关的 c'tors（std::chrono::milliseconds 的别名是）：

duration( const duration& ) = default;

template< class Rep2 >
constexpr explicit duration( const Rep2& r );

模板化的更适合Convert 类型的参数。但只有当Rep2（又名Convert）可以隐式转换为std::chrono::duration 的表示类型时，它才会参与重载决议。对于milliseconds，即Wandbox 上的long。您的int64_t 转换运算符使隐式转换成为可能。

但这里有一个问题。此隐式转换的检查不考虑转换成员函数的 cv 限定符。因此选择了重载，但它通过 const 引用接受。而且您的用户定义的转换运算符不是const 合格的！ @Galik 在您帖子的 cmets 中注明。因此，在 milliseconds 的 c'tor 内转换失败。

那么如何解决呢？两种方式：

标记转换运算符const。但是，这将为m 和i 选择转换为int64_t。
将转换为int64_t 标记为explicit。现在模板化的重载不会参与m 的重载解析。

最后，为什么这在 C++17 中有效？这将保证复制省略。由于您的Convert 已转换为std::chrono::milliseconds，因此它用于直接初始化m。它的细节包括甚至不需要选择复制构造函数，只是为了以后省略它。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是一个非常有趣的案例。 StoryTeller 正确解释了它无法在 C++14 上编译的原因，并且可以说是 LWG 缺陷 - 转换构造函数的要求是 Rep2 is convertible to rep，但该构造函数的主体尝试转换 @987654328 @ 到 rep - 在 OP 中的特定示例中，这是格式错误的。现在是LWG 3050。

不过，在 C++17 中，标准中相关的明确规则都没有改变。直接初始化（例如std::chrono::milliseconds m(convert);）仍然只考虑constructors，并且构造函数中重载决议的最佳匹配仍然是导致程序无法在 C++14 中编译的有缺陷的转换构造函数。

然而，gcc 和clang 显然已经决定实施一个突出的核心问题，尽管目前还没有任何措辞。考虑：

struct A 
{ 
  A(); 
  A(const A&) = delete; 
}; 
struct B 
{ 
  operator A(); 
}; 

B b; 
A a1 = b; // OK 
A a2(b);  // ?

根据今天的语言规则，从b 复制初始化是可以的，我们使用转换功能。但是从b 直接初始化是不行的，我们必须使用A 的已删除复制构造函数。

另一个激励的例子是：

struct Cat {};
struct Dog { operator Cat(); };

Dog d;
Cat c(d);

在这里，我们必须再次检查Cat(Cat&& ) - 在这种情况下，它的格式是正确的，但由于temporary materialization 而禁止复制省略。

因此，建议解决此问题的方法是考虑构造函数和转换函数以进行直接初始化。在此处的示例和 OP 的示例中，这将产生“预期的”行为 - 直接初始化只会使用转换函数作为更好的匹配。 gcc 和 clang 都在 C++17 模式下走这条路线，这就是今天编译示例的原因。

【讨论】：