聚合初始化中隐式转换运算符的重载解析问题

首先定义如下代码结构：

struct MyInt {
    template<class T>
    operator T() = delete;

    operator int(){ return 42; }
};

struct TestCArr {
    int arr[2];
};

struct TestStdArr {
    std::array<int, 2> arr;
};

其中MyInt仅允许隐式转换为int，其余所有类型的转换均被模板转换运算符删除。

不同场景的编译行为 #

• TestCArr{ MyInt{} }可被所有主流编译器正常编译：由于无法将MyInt直接转换为int[2]类型，编译器会通过operator int()初始化数组的第一个元素arr[0]。
• TestStdArr{ MyInt{} }的编译行为存在分歧：
  • MSVC和GCC会触发编译错误，原因是它们认为MyInt中被删除的operator std::array<int, 2>()是更匹配的转换目标，优先匹配后因函数被删除报错。
  • Clang则会选择operator int()完成std::array的聚合初始化，最终编译通过。

补充测试结果 #

• 移除MyInt中被删除的模板转换运算符operator T()后，三大编译器的行为统一，均选择operator int()完成初始化。
• 将模板转换运算符改为带约束的版本时，各编译器的行为和之前保持一致。

核心问题解答 #

是的，被删除的operator std::array<int,2>()优先级确实高于operator int()。

根据C++标准的转换序列匹配规则：当进行用户定义转换的匹配时，直接匹配目标类型的转换函数（即使该函数被删除），优先级高于需要多步转换的序列。

在TestStdArr{ MyInt{} }的场景中：

• 模板转换运算符operator T()会被实例化为operator std::array<int,2>()，这是直接匹配目标成员类型std::array<int,2>的转换，属于最优转换序列。
• 而operator int()需要先将MyInt转换为int，再通过std::array的聚合初始化规则完成构造，属于间接的多步转换序列，优先级更低。

因此MSVC和GCC的行为符合标准预期，Clang的行为属于实现层面的差异。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Velocirobtor