C++ 类构造时隐式转换的小疑惑

[Tony042]

最近在学 C++的相关知识，在学习类模板参数的辅助自动推导时，有了些疑问，请看下面代码：

template <typename T, typename Cont = std::vector<T>>
class Stack
{
private:
    Cont elems;
public:
    Stack() = default;
    Stack(Stack const &) = default;
    Stack(T const &elem) : elems({elem}) {}
};

Stack(char const *)->Stack<std::string>; // CATD

在构造这个类的时候：

Stack stringStack = "bottom";  // MSVC  16.9 编译通过，GCC-10 编译不通过
Stack stringStack{"bottom"};   // MSVC  16.9 和 GCC-10 均编译通过

请问为什么第一个构造方式 GCC 编译不通过呢，是否是因为 MSVC 又启用了某些魔改插件？个人理解是从 Char const[7]或 char const* 转换到 string 算一次转换，然后从 string 到 Stack 进行了二次转换，而 C++只允许进行一次隐式转换，不知是否正确

另外还有一个问题，Stack(T const&)这里是引用传递不是值传递所以不应该触发 char const[7]到 char const *的类型衰变（ type decay ），但是很奇怪的是这里 GCC 和 MSVC 都编译过去了，没有报错。

[nightwitch]

第一个函数你是从"const char [6]" 类型转换到 Stack<std::string>类型, 这个类型系统肯定会报错的, 这也不是构造函数,而是 operator=函数.

[Tony042]

@nightwitch operator= 是 copy assignment 函数，我这里就是新构造一个 Stack 类型的 stringStack，没有赋值操作，事实上我在写这个例子时候把 operator=delete 的了，所以这里就是构造函数，之所以不用写类型参数，试用了 C++17 的自动推导，我很疑惑为啥俩编辑器一个通过一个不通过

[Tony042]

@nightwitch 不好意思还要再杠一下，是 const char[7]不是 const char[6]因为这个数组最后会自动补一个'\n'

[lechain]

很久没接触过 C++了，提个我自己的猜测。

写法二一定会走 “Stack(T const &elem) : elems({elem}) {}”构造的，这个是显示声明实现了的，所以铁定是没有问题的
写法一是走的 fault 构造的，二 default 构造你并没有显示实现，所以这个构造得依赖于编译器，编译器以不一样的方式隐式的实现，就会产生不一样的结果

、char*格式的 string 和 C++ class String 自动类型转换也依赖于其默认构造函数，这又是一个依赖于编译器隐式实现的默认构造

你也说了，写法一存在两种类型转换，但是考虑到这两种转换都是隐式转换，很显然你无法对依赖于编译器实现的隐式转换报有过多的期望。

[damingxing]

不用纠结，直接用第二种方法就行了。。

[Tony042]

@lechain 谢谢你，其实还有个问题 Stack(T const&)这里是引用传递不是值传递所以不应该触发 char const[7]到 char const *的类型衰变（ type decay ），但是很奇怪的是这里 GCC 和 MSVC 都编译过去了，没有报错

[constexpr]

CTAD 太复杂, 不充分了解 CTAD 是没法很好回答这个问题的- -
那个我认为应该是 GCC 的一个 BUG, 他在拷贝初始化的时候没有使用用户定义的推导指引.

你的第二个问题, 推导指引是这样工作的,他选择了一个合适的推导指引(用户定义或者隐式的),然后推导出类型,这里是 std::string, 然后把这个类型带到类里面,那么这里的 T 就是 string 了, 所以 那个构造函数是 Stack(const std::string &elem)... 你可以用 typeid 确认一下确实是这个类型.

[constexpr]

@constexpr 是 CATD...

[constexpr]

@constexpr whatever. 反正是用户定义的推到指引

C++17 这个功能具恶心,
std::vector a{1, 1.2}合法,
std::vector b{1.2, 1}报错
你想想这是为什么

[lcdtyph]

@constexpr
是 CTAD

[secondwtq]

https://en.cppreference.com/w/cpp/language/implicit_conversion 搜 user-defined conversion

[secondwtq]

另外第一个是 copy initialization
const char *和 std::string 之间的转换是标准定义的，不是 implementation-defined

[constexpr]

@constexpr 我重新审视了一下,第一个 GCC 或许不是 BUG
因为是拷贝构造, 所以等号右边得是 Stack 类型, 而他根据用户定义是推到指引, 最终会引发 char const[7]->String->Stack 的转换,这是不允许的.

PS: 数组最后一位是'\0', 而非'\n'

[msg7086]

@constexpr
GCC
1.cpp:19:23: error: conversion from 'const char [7]' to non-scalar type 'Stack<std::__cxx11::basic_string<char> >' requested

Clang
1.cpp:19:9: error: no viable conversion from 'const char [7]' to 'Stack<std::__cxx11::basic_string<char>, std::vector<std::__cxx11::basic_string<char>,
std::allocator<std::__cxx11::basic_string<char> > > >'

看上去的确是发生了 const char[] 到 Stack 的直接转换。

[Tony042]

@constexpr 谢谢指正，是'\0'

[Tony042]

@constexpr #9 能解释下为什么 std::vector a{1, 1.2}合法, std::vector b{1.2, 1}报错么

[Tony042]

@msg7086 这个地方，应该是把 Stack(T const &elem)改成 Stack(T const elem)就可以编译通过了，但是 gcc 如果加上-std=c++2a 的话用 ref 版的也可以通过

[Tony042]

@secondwtq 你好，谢谢提供的资料，我看了下，貌似这个地方不是 user-defined conversion,由于 Stack 这个类是个模板，在 C++17 以前必须写成 Stack<std::string> s("bottom")，显式指明类模板参数，但是 C++17 支持 class template argument deduction，所以在一部分情况下编译器会自动推导类模板参数，但是也会经常推导出错，比如如果没有最后一行类模板推导指引，一般来说编译器会将 T 推导至 char const[7]而不是推向 std::string,这样的话就会带来很多麻烦。

[Tony042]

@secondwtq 刚才又想了下，你说的是有道理的，谢谢

[constexpr]

std::vector a{1, 1.2}
他将采用隐式的类型推导指引(implicitly-generated guide), std::initializer_list<T>这个行不通, 但是
vector( size_type count, const T& value, const Allocator& alloc = Allocator());
确是可行的, 这里 T 被推导为 double 类型, 然后把这个类型带进去, 发现 std::initializer_list<double>是更好的选择, 于是调用这个构造函数(即 vector( std::initializer_list<double> init, const Allocator& alloc = Allocator() );).


当初那个帮他推导的指引所对照的构造函数却没有调用, 所以类似的 std::vector a{10, 1.2} 是一个有 2 个元素的 vector, 而非是有 10 个元素且默认值为 1.2 的 vector

[Tony042]

@constexpr 这玩意真的好复杂，不知道这编译器都是咋写出来的

[Wirbelwind]

这个推导指引被视为 函数了

[Wirbelwind]

@Wirbelwind 之前只看了提示报错，测试不充分

---
Stack stringStack{"bottom"};
这句可以过是因为 Stack(T const &elem)，这里定义的第三个构造函数，如果把去掉是编译不过的 提示也是类型转换问题。

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这里的问题主要是 模板生成时不允许强制转换

[Wirbelwind]

Stack(char const *)->Stack<std::string>
这里因为你指引了一个模板 所以应该提供一个专用的 构造函数。

建议不要学模板这么复杂的功能，心智负担太大。
以上分析不保证正确

[Tony042]

@Wirbelwind #23 是这个构造函数在起作用，我疑惑的地方是，传入引用 （ T const& elem)为什么可以发生 type decay 也就是 char const[7] -> char const *，一般只有传入值的时候会 type decay

[Wirbelwind]

@Tony042 生成模板代码的时候 那里固定成了 std::string,但是 std::string 好像没有数组的构造函数，然后转换成了 char*

大概是这样