主页 / coding / 问题 / 79593162
Accepted
463035818_is_not_an_ai
Asked: 2025-04-26 02:58:18 +0800 CST

转换为函数指针类型有何特殊之处，以至于它能够实现可调用函数的隐式转换？

  • 772

这是对这个问题的后续：为什么我可以调用一个 const 引用的可调用函数，而实际的可调用函数是一个可变的 lambda？

当像这样调用时，我可以模仿 const 可变闭包到函数指针的隐式转换：

#include <iostream>

void dummy() { std::cout << "call dummy\n";}

using fptr = void(*)();

struct callable {
    void operator()() {std::cout << "call callable\n"; }
    operator fptr() const { 
        std::cout << "convert\n";
        return &dummy; 
    }
};

int main()
{
    auto exec = []( auto const &fn ) { 
        std::cout << "call\n";
        fn(); 
    }; 
    exec( callable{} );
}

现场演示

我不明白为什么会触发隐式转换。它在传递参数时不会发生（参数是推导出来的，因此不考虑隐式转换），而仅在()调用时才会发生，正如输出所示：

call
convert
call dummy

我尝试进行实验来了解发生了什么。尝试使用其他运算符进行类似操作，但没有成功（正如预期的那样）：

#include <iostream>

struct bar {
    void operator+(int) const { std::cout << "bar\n"; };   
};

struct foo {
    void operator+(int) { std::cout << "foo\n"; }
    operator bar() const { return  {}; }
};

int main() {
    auto exec = []( auto const &fn ) { 
        std::cout << "call\n";
        fn + 42; 
    }; 
    exec(foo{});
};

错误：

<source>:15:12: error: passing 'const foo' as 'this' argument discards qualifiers [-fpermissive]
   15 |         fn + 42;
      |         ~~~^~~~

调用运算符有什么特殊之处？它怎么可能fn()隐式转换fn为调用其他函数呢？

PS：同时我发现它一定与转换为函数指针有关，因为当我将第一个例子转换为比第二个更相似的例子时，我得到了预期的错误：

#include <iostream>

struct foo {
    void operator()() const { std::cout << "call foo\n"; }

};

struct callable {
    void operator()() {std::cout << "call callable\n"; }
    operator foo() const { return {}; };
};

int main()
{
    auto exec = []( auto const &fn ) { 
        std::cout << "call\n";
        fn(); 
    }; 
    exec( callable{} );
}

现在我得到了预期的错误

<source>:17:11: error: no match for call to '(const callable) ()'
   17 |         fn();
      |         ~~^~

现在的问题是：转换为函数指针类型有什么特殊之处？

看起来它fn()考虑了函数指针的转换。为什么？

c++

2 个回答

  1. Best Answer

    转换为函数类型的这种特殊行为在[over.call.object]中定义：

    如果函数调用语法中的后缀表达式求值为类型为“ cvE ”的类对象，则候选函数集至少包含 的函数调用运算符。 的函数调用运算符是在 的范围内搜索名称的结果。TTToperator()T

    此外，对于每个以T以下形式声明的非显式转换函数

    operator conversion-type-id ( ) cv-qualifier-seq ref-qualifier noexcept-specifier attribute-specifier-seq ;

    其中可选的cv-qualifier-seq与 cv 具有相同的cv 限定，或者比cv具有更大的cv 限定，并且转换类型 id表示“指向返回 (P 1 ,…,P n )的函数的指针”类型，或“指向返回 (P 1 ,…,P n )的函数的指针的引用”类型，或“指向返回(P 1 ,…,P n )的函数的引用”类型，具有唯一名称call-function 的代理调用函数，其形式为RRR

    R call-function ( conversion-type-id  F, P1 a1, …, Pn an) { return F (a1, …, an); }

    也被视为候选函数。类似地，代理调用函数也会被添加到基类中声明的每个非显式转换函数的候选函数集合中，前提是该函数未被其他中间声明T隐藏。T

    提交给重载决议的参数列表由函数调用语法中存在的参数表达式及其前面的隐含对象参数组成(E)。

    在您的示例中，后缀表达式 E为fn，其计算结果为 类型的类对象const callable。由于callable具有转换为“指向()返回函数的指针void”的转换运算符，并且该运算符是const-qualified，因此代理函数void unique_name(fptr F) { return F(); }被想象，并且调用unique_name((fn))被视为对表达式 的调用fn()。

    • 7

  2. 为了真正使+情况等效，它应该是这样的：

    struct bar {};
void operator+(bar const&, int) { std::cout << "bar\n"; };

    然后它确实编译并输出：

    call
bar

    不同之处在于成员bar::operator+(int)不是候选者，而非成员::operator+(bar const&, int)是（因为它在范围内；如果将其包装在命名空间中，则无法通过 ADL 找到它 - 转换运算符返回类型不会以这种方式对 ADL 做出贡献）。

    整数确实定义了这样的内置非成员运算符，如[over.built/10]中所述。调用表达式的行为在[over.call.object]中单独定义，但本质上与非成员::operator()(F*)是一个事物并为每个函数类型定义的行为相同F。

    • 5

相关问题