неявный приоритет оператора преобразования

Question

В следующем фрагменте кода (live on coliru):

#include <iostream> 
#include <string> 

int main() 
{ 
    struct S { 
     operator bool  () const { return false; } 
     operator std::string() const { return "false"; } 
    } s; 
    std::cout << s << "\n"; // outputs 0 
} 

Как компилятор выбрать выбрать неявное преобразование в bool над std::string?

Моя гипотеза заключается в том, что в этом случае это может быть чисто порядок декларирования различных вкусов std::basic_ostream::operator<<, но все ли? Стандарт ли что-то говорит о выборе конкретного неявного преобразования?

Answer 1

Напомним, что std::string не является самостоятельным типом, это действительно специализация шаблона класса - std::basic_string<char>. Очень важной деталью является то, что потенциал перегрузки для потоковой std::string не принимает std::string const& аргумент, это function template, что выводит std::basic_string const&: Шаблон вычет

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); 

никогда не считает преобразования. Поиск имени найдет этот шаблон функции, а затем отменит его как нежизнеспособный из-за отказа дедукции. S не является basic_string<CharT, Traits, Allocator> для любых таких типов, поэтому мы закончили. Единственными жизнеспособными операторами потока будут все интегральные, из которых bool - лучший матч.

Если специально была функция с подписью:

std::ostream& operator<<(std::ostream&, std::string const&);  

Тогда вызов будет неоднозначным - вы получите два определяемые пользователем преобразования, которые были бы то же самое ранжируются.

---

Это легко проверить с помощью собственных функций, а не миллион перегрузок для operator<<:

void foo(bool); // #1 
void foo(std::string); // #2 

void bar(bool); // #3 
template <class C, class T, class A> 
void bar(std::basic_string<C,T,A>); // #4 

foo(S{}); // error: ambiguous 
bar(S{}); // calls #3 

Answer 2

ostream& operator<<(bool value); 

Является функцией-членом от std::ostream. С другой стороны:

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::string& str); 

является автономной функцией - , который фактически объявлен в качестве шаблона. Ссылка на S не соответствует ни одному из шаблонов - поэтому он не рассматривается для расширения шаблона.

---

Можно однозначно определить, какая перегрузка должна быть выбрана, но я предлагаю вам этого не делать.

а) Это всегда одна из сложных углов стандарта (так что вы можете столкнуться с ошибками компилятора;

б) будущие разработчики всегда найдут код трудно читать.

Мое предложение состоит в том, чтобы избежать проблемы, просто сделав ваши операторы преобразования явными или дайте им имена, такие как to_bool() и to_string().