左值右值专属转换运算符重载歧义原因咨询

我定义了带左值/右值限定的类型转换运算符，原本预期临时Wrapper对象会始终调用右值转换运算符，但在直接构造和赋值时出现编译歧义，只有拷贝初始化能正常通过。代码在GCC 8.3可编译，但GCC 8.4及以上版本、Clang、MSVC均失败，具体代码如下：

struct MyData { /*..*/ };

template < typename T >
struct Wrapper
{
    T m_value;

    operator T const & () const & { return m_value; }
    operator T && () && { return ::std::move(m_value); }
};

using MyWrapper = Wrapper< MyData >;

MyWrapper foo () { return {}; }

int main ()
{
    MyData first(foo());      // error: call of overloaded 'MyData(MyWrapper)' is ambiguous
    MyData second = foo();    // ok
    second = foo();           // error: ambiguous overload for 'operator='

    return 0;
}

问题原因分析 #

• 直接构造的歧义：
  直接初始化时，编译器会枚举所有可行的转换路径：临时Wrapper对象作为右值，既可以调用右值限定的operator T&& () &&得到MyData&&（匹配移动构造），也可以调用const左值限定的operator T const& () const&——因为const成员函数允许被右值调用——得到const MyData&（匹配拷贝构造）。这两个构造路径的重载优先级完全相同，编译器无法抉择，因此报错。

• 拷贝初始化正常的原因：
  拷贝初始化的规则是先将右侧表达式转换为目标类型的临时对象。此时编译器会选择最匹配的用户定义转换序列：右值对象调用右值限定的转换运算符，比调用const左值转换运算符的匹配度更高（限定符完全匹配），因此只会生成一条有效转换路径，无歧义。

• 赋值操作的歧义：
  赋值时，编译器会同时匹配两个重载：通过右值转换得到MyData&&匹配移动赋值，通过const左值转换得到const MyData&匹配拷贝赋值。这两个重载的匹配度一致，导致歧义报错。

• GCC 8.3的特殊情况：
  GCC 8.3对右值对象调用const左值限定转换运算符的处理不符合C++标准，错误地赋予了右值限定运算符更高的优先级，因此没有触发歧义。后续版本的GCC以及其他编译器严格遵循标准，所以编译失败。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ssoft