“上下文转换”如何实现？与“&&”和“||”运算符与用户定义的运算符重载结合使用？

Question

来自 @Xeo 的优秀 c++-faq 问题：安全吗？ bool 惯用法在 C++11 中已过时？ 我了解到不再需要安全 bool 惯用法，因为用户定义的显式转换为bool 将在 C++03 中需要安全 bool 的上下文中自动调用。

然而，重载 &&、|| 和 ! 等运算符的能力似乎可以规避这一点。

除了提供到 bool 的转换之外，还需要 operator! 的情况很少见，operator&& 和 operator||< 也是如此。 /code>，但 C++ 表达式树实现（用于延迟执行和符号数学技术）确实需要覆盖这些。

当调用用户定义的运算符时是否会发生“上下文转换”？需要什么样的 SFINAE 咒语来确保 operator&& 或 operator|| 的定义对于实现“safe bool”的类型和设计的类型都能正确工作为了“上下文转换”？

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为了澄清，给出：

class uses_safe_bool
{
    void f() {};
    typedef void (uses_safe_bool::* safe_bool)();

public:
    operator safe_bool() const { return (rand() & 1)? &uses_safe_bool::f: 0; }
};

class uses_explicit_bool
{
public:
    explicit operator bool() const { return rand() & 1; }
};

template<typename T>
class deferred_expression
{
    // Not convertible to bool
public:
    T evaluate() const;
};

operator|| 需要什么签名，以便以下表达式全部有效：

deferred_expression<bool> db;
uses_safe_bool sb;
uses_explicit_bool eb;
int i;

auto test1 = sb || db;
auto test2 = eb || db;
auto test3 = true || db;
auto test4 = false || db;
auto test5 = i || db;

这些使用不同的重载：

auto test6 = db || db;

deferred_expression<int> di;
auto test7 = di || db;

并且以下表达式在编译时被拒绝：

std::string s;
auto test7 = s || db;

std::vector<int> v;
auto test8 = v || db;

deferred_expression<std::string> ds;
auto test9 = ds || db;

Answer 1

对于 C++03（安全布尔习惯用法）和 C++11（显式转换运算符），规则是相同的：不要为此重载布尔运算符（以免丢失短路行为以及默认值）工作得很好）。后者之所以有效，是因为内置布尔运算符的操作数可以进行上下文转换，例如 n3290 中的 &&，5.14 逻辑 AND 运算符 [expr.log.and]：

1 &&运算符组从左到右。 操作数均根据上下文转换为 bool 类型（第 4 条）。

（强调我的，其他运算符的类似文本）

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重载运算符是常规函数调用，因此不会发生上下文转换。确保您的重载布尔运算符始终通过重载解析来选择，然后就可以开始了。例如，这忽略了左值：

struct evil {
    explicit operator bool() const;
};
void operator||(evil&&, evil&&);

evil e;
// built-in operator||
e || e;

// overloaded operator||
evil() || evil()

请注意，template是这样的。 void operator||(Lhs&&, Rhs&&); 当任何一个操作数类型为类类型时，将通过 ADL 选择，无论 cv 限定符和的价值类别。