c++ - 在没有警告/错误的情况下对引用进行隐式重新解释

Question

刚刚发现潜在崩溃的原因是编译器的未经检查的野外转换，忽略了类型。这是预期行为还是编译器错误？

问题:当涉及类型定义时，可能会进行隐式重新解释转换，从而破坏类型系统。

#include <iostream>

template<class A, class B>
inline bool
isSameObject (A const& a, B const& b)
{
  return static_cast<const void*> (&a)
      == static_cast<const void*> (&b);
}


class Wau
  {
    int i = -1;
  };

class Miau
  {
  public:
    uint u = 1;
  };


int
main (int, char**)
{
  Wau wau;
  using ID = Miau &;
  ID wuff = ID(wau);      // <<---disaster

  std::cout << "Miau=" << wuff.u
            << " ref to same object: " <<std::boolalpha<< isSameObject (wau, wuff)
            << std::endl; 
  return 0;
}

我很震惊地发现 gcc-4.9、gcc-6.3 和 clang-3.8 可以毫无错误地接受这段代码并产生以下输出:

Miau=4294967295 ref to same object: true

请注意我使用类型构造器语法 ID(wau)。我希望在 C 风格的转换中有这样的行为，即 (ID)wau。只有在使用新式大括号语法 ID{wau} 时，我们才会得到预期的错误...

~$ g++ -std=c++11 -o aua woot.cpp

woot.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
woot.cpp:31:21: error: no matching function for call to ‘Miau::Miau(<brace-enclosed initializer list>)’
     ID wuff = ID{wau};
                 ^
woot.cpp:10:7: note: candidate: constexpr Miau::Miau()
 class Miau
       ^~~~
woot.cpp:10:7: note:   candidate expects 0 arguments, 1 provided
woot.cpp:10:7: note: candidate: constexpr Miau::Miau(const Miau&)
woot.cpp:10:7: note:   no known conversion for argument 1 from ‘Wau’ to ‘const Miau&’
woot.cpp:10:7: note: candidate: constexpr Miau::Miau(Miau&&)
woot.cpp:10:7: note:   no known conversion for argument 1 from ‘Wau’ to ‘Miau&&’

不幸的是，由于 std::initializer_list 惨败，大括号语法在模板繁重的代码中经常是不可取的。所以对我来说这是一个严重的问题，因为类型系统的保护在这里有效地失效了。

• 有人可以解释这种行为背后的原因吗？
• 它是某种向后兼容性吗(再次叹息)？

Answer 1

去全语律师，T(expression)是 expression 结果的转换至 T ¹。此转换具有调用类的构造函数² 的效果。这就是为什么我们倾向于将只接受一个参数的非显式构造函数称为转换构造函数。

using ID = Miau &;
ID wuff = ID(wau);

这相当于一个转换表达式到ID .自 ID不是类类型，就会发生 C 风格的转换。

Can someone explain the reasoning behind this behaviour?

我真的不知道为什么 is 曾经是 C++ 的一部分。这不是必需的。而且是有害的。

Is it some kind of backwards compatibility (again, sigh)?

不一定，从 C++11 到 C++20，我们已经看到了重大变化。这可能有一天会被删除，但我怀疑它会。

---

¹⁾

[expr.type.conv]

1. A simple-type-specifier or typename-specifier followed by a parenthesized optional expression-list or by a braced-init-list (the initializer) constructs a value of the specified type given the initializer. [...]
2. If the initializer is a parenthesized single expression, the type conversion expression is equivalent to the corresponding cast expression. [...]

²⁾(当T是类类型且存在这样的构造函数时)

[class.ctor]/2

A constructor is used to initialize objects of its class type. Because constructors do not have names, they are never found during name lookup; however an explicit type conversion using the functional notation ([expr.type.conv]) will cause a constructor to be called to initialize an object.