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ValueError
Asked: 2024-04-19 22:13:54 +0800 CST

条件表达式在 MSVC 和 GCC/Clang 之间产生不同的类型

  • 772

此代码在 GCC 和 Clang 中有效，但在 MSVC 上无效：

#include <concepts>
#include <utility>

struct S {};

const S&& f();
S g();

static_assert(std::same_as<decltype(false ? f() : g()), const S>);

https://godbolt.org/z/99rMPzecM

MSVC认为decltype(false ? f() : g())是const S&&

哪一个是正确的？为什么？

c++

1 个回答

  1. Best Answer

    根据我的理解，所有编译器都是错误的，程序应该是格式错误的。

    相关工作

    有一个已提交但尚未编号的CWG 问题，其中@BrianBi解释了这种情况，并得出结论认为该措辞暗示格式不正确。

    另一方面，@Barry在P3177R0 的条件运算符中编译了这些类型组合，并声称const S将生成这些组合。目前还不清楚这是否正确以及作者如何得出这个结论。

    语言律师

    要最终确定正确的类型，请考虑确定[expr.cond]中条件运算符类型的规则。除此之外，在 中... ? f() : g()，编译器尝试将 和 转换f()为g()，g()如f()[ expr.cond] p4中所述。

    第 1 步：确定目标类型

    为了上述转换的目的，编译器确定两个隐式转换序列的目标类型。

    注意：

    • f()类型为，在任何分析之前const S&&都会变成 xvalue 类型( [expr.type] p1 )，并且const S
    • g()是 类型的纯右值S。

    转换为f()相关类型S

    此转换根据[expr.cond] p4.3进行：

    如果 E2 是纯右值，或者如果上面的转换序列都无法形成，并且至少一个操作数具有（可能是 cv 限定的）类类型：[...]

    g()是纯右值，所以这是相关的情况。

    由于const S和S是相同的类类型（忽略 cv 限定），但Scv 限定较少，因此[expr.cond] p4.3.1不适用，而是将左值到右值转换应用于 E2，即g()（[expr.cond] p4.3.3 ):

    否则，目标类型是 E2 在应用左值到右值、数组到指针和函数到指针标准转换后将具有的类型。

    结果：目标类型为S

    注意：列出的转换E2均不g()适用，但是应该没问题。由于您显然无法应用所有三个列出的转换，因此措辞的目的是应用这些转换中的任何一个（如果可能）。换句话说，目标类型只是E2没有应用任何内容。

    转换为g()相关类型const S

    如果 E2 是 xvalue，则目标类型是“对 T2 的右值引用”，但只有在引用直接绑定时才能形成隐式转换序列。

    - [expr.cond] p4.2

    f()假设这是一个 xvalue，并且引用const S&&可以直接绑定到类型S( [dcl.init.ref] p5.3.1 )的纯右值，则满足此处的所有条件。

    结果：目标类型是“右值引用const S”

    第 2 步：隐式转换

    现在，编译器检查是否可以使用给定的目标类型执行隐式转换。

    • f()可以转换为S使用隐式定义的（简单的）复制构造函数，该构造函数将作为用户定义的转换序列的一部分进行调用，并且
    • g()const S&&可以通过简单地绑定引用来转换。

    我们现在应该遇到[expr.cond] p4，第 5 句：

    如果两个序列都可以形成，或者可以形成一个序列但它是不明确的转换序列，则该程序是错误的。

    编译器此时应该拒绝该代码，但是没有人这样做。

    GCC/clang 视角

    如果我们继续假设程序格式不正确，我们将遇到[expr.cond] p6：

    否则，结果是纯右值。[...]否则，应用由此确定的转换，并且对于本子条款的其余部分，使用转换后的操作数代替原始操作数。

    结果是纯右值，我们应用最后一轮左值到右值转换来进行 make g()（因为它已转换为右值引用）。显然，GCC 认为这个纯右值应该是 类型const S，但我们不应该走到这一步。

    由于结果是纯右值并且decltype不会应用于无括号的 id 表达式，因此decltype应生成Sor const S( [dcl.type.decltype] p1.6 )。

    MSVC 的观点

    MSVC 可能认为两个转换之一失败，在这种情况下结果可能是const S&&：

    如果第二个和第三个操作数是相同值类别的泛左值并且具有相同的类型，则结果是该类型和值类别，并且如果第二个或第三个操作数是位字段，或者如果两者都是位域。

    - [expr.cond] p5

    但是，尚不清楚为什么 MSVC 认为f()不能转换为S，这会导致两个操作数const S&&现在都是 xvalues 类型的情况。

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