c++ - 为什么编译器在执行operator<<时不能使用类的std::string转换函数？

Question

考虑以下 struct具有用户定义的转换函数，可以将其自身转换为 const char* ;

struct S {
  operator const char*() { return "hello"; }
};

这与 <iostream> 一起工作, 我们可以打印 struct S没有错误信息:

std::cout << S{} << '\n';

但是如果我将返回类型更改为 std::string :

struct S {
  operator std::string() { return "hello"; }
};

我收到此编译器错误消息:

<source>:11:13: error: no match for 'operator<<' (operand types are 'std::ostream' {aka 'std::basic_ostream<char>'} and 'S')
11 |   std::cout << S{} << '\n';
   |   ~~~~~~~~~ ^~ ~~~
   |        |       |
   |        |       S
   |        std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}
    <source>:11:18: note:   'S' is not derived from 'const std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>'
11 |   std::cout << S{} << '\n';
   |                  ^

为什么编译器不能使用 std::string转换？内置类型和类类型的转换函数有区别吗？

Answer 1

因为 operator<< for std::basic_string 是一个采用 3 个模板参数的模板:

template <class CharT, class Traits, class Allocator>
std::basic_ostream<CharT, Traits>&
    operator<<(std::basic_ostream<CharT, Traits>& os,
               const std::basic_string<CharT, Traits, Allocator>& str);

并且 template argument deduction 中不会考虑隐式转换:

Type deduction does not consider implicit conversions (other than type adjustments listed above): that's the job for overload resolution, which happens later.

然后给出std::cout << S{}; , 模板参数 CharT , Traits和 Allocator不能在第二个函数参数上推导出来。

另一方面， operator<< for const char* 没有这样的问题；给出std::cout << S{}; , 模板参数 CharT和 Traits只能从第一个函数参数推导出来。扣除后，隐式转换自S至 const char*将执行并且调用正常。