用户定义转换函数
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[编辑]语法
转换函数的声明与非静态成员函数或成员函数模板类似，但没有形参和显式返回类型，并拥有下列形式的名字：
operator转换类型标识 | (1) | ||||||||
explicitoperator转换类型标识 | (2) | (C++11 起) | |||||||
explicit (表达式)operator转换类型标识 | (3) | (C++20 起) | |||||||
转换类型标识是一个类型标识，但它的声明符中不能出现函数与数组运算符 [] 或 ()（因此转换到例如数组的指针的类型就需要使用类型别名、typedef 或标识模板：见下文）。无论是否使用 typedef，转换类型标识都不能代表数组或函数类型。
尽管用户定义的转换函数的声明中不能出现返回类型，但声明的文法中的 声明说明符序列 可以存在并可以包含除了 类型说明符 或关键词 static 之外的任何说明符。尤其是，它不仅允许 explicit，也允许说明符 inline、virtual、constexpr(C++11 起)、consteval(C++20 起) 和 friend（注意 friend 要求有限定名：friend A::operator B();）。
如果在类 X 中声明这种成员函数，那么它会进行从 X 到 转换类型标识 的转换：
struct X {// 隐式转换 operator int()const{return7;} // 显式转换explicit operator int*()const{return nullptr;} // 错误：转换类型标识中不能出现数组运算符// operator int(*)[3]() const { return nullptr; } using arr_t =int[3]; operator arr_t*()const{return nullptr;}// 可以通过 typedef 转换// operator arr_t () const; // 错误：任何情况下都不能转换到数组}; int main(){ X x; int n =static_cast<int>(x);// OK：设 n 为 7int m = x;// OK：设 m 为 7 int* p =static_cast<int*>(x);// OK：设 p 为空// int* q = x; // 错误：没有隐式转换 int(*pa)[3]= x;// OK}
[编辑]解释
用户定义的转换函数在隐式转换的第二阶段被调用，第二阶段由“零个或一个转换构造函数”或“零个或一个用户定义转换函数”构成。
如果转换函数和转换构造函数都能用于进行某个用户定义转换，那么复制初始化和引用初始化语境中的重载决议会同时考虑转换函数和转换构造函数，但在直接初始化语境中只考虑转换构造函数。
struct To { To()=default; To(conststruct From&){}// 转换构造函数}; struct From { operator To()const{return To();}// 转换函数}; int main(){ From f; To t1(f);// 直接初始化：调用构造函数// 注意：如果转换构造函数不可用，那么就会选择隐式的复制构造函数，并调用转换函数以准备它的实参 // To t2 = f; // 复制初始化：有歧义// 注意：如果转换函数来自非 const 类型，例如 From::operator To();，// 那么它在这种情况下会替代构造函数被选中 To t3 =static_cast<To>(f);// 直接初始化：调用构造函数// const To& r = f; // 引用初始化：有歧义}
可以定义转换到（可有 cv 限定的）自身类（或它的引用），转换到它自身类的基类（或它的引用），和转换到类型 void 的转换函数，但它无法作为转换序列的一部分执行，除非在某些情况下通过虚派发来执行：
struct D; struct B {virtual operator D()=0;}; struct D : B { operator D() override {return D();}}; int main(){ D obj; D obj2 = obj;// 不会调用 D::operator D() B& br = obj; D obj3 = br;// 通过虚派发调用 D::operator D() }
它也能用成员函数调用语法调用：
struct B {}; struct X : B { operator B&(){return*this;};}; int main(){ X x; B& b1 = x;// 不会调用 X::operatorB&() B& b2 =static_cast<B&>(x);// 不会调用 X::operatorB& B& b3 = x.operator B&();// 调用 X::operatorB&}
在显式调用转换函数时，转换类型标识 是贪心的：它是可以组成 转换类型标识（包含可能存在的属性）(C++11 起)的最长记号序列（包括属性，如果存在）：
& x.operatorint* a;// 错误：解析成 & (x.operator int*) a// 而不是 & (x.operator int) * a operator int[[noreturn]]();// 错误：noreturn 属性应用到了类型
转换类型标识 中可以使用占位符 auto，以指定一个推导的返回类型： struct X { operator int();// OK operator auto()->short;// 错误：尾随返回类型不是此类语法的一部分 operator auto()const{return10;}// OK：推导的返回类型 operator decltype(auto)()const{return10l;}// OK：推导的返回类型}; 注意：转换函数模板不允许具有推导的返回类型。 | (C++14 起) |
转换函数可以继承而且可以是虚函数，但不能是静态函数。派生类中的转换函数不会隐藏基类中的转换函数，除非它们转换到同一类型。
转换函数可以是模板成员函数，例如 std::auto_ptr<T>::operator auto_ptr<Y>。它适用的特殊规则参阅成员模板和模板实参推导。
[编辑]关键词
[编辑]缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
| 缺陷报告 | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| CWG 296 | C++98 | 转换函数可以是静态的 | 不能声明为静态成员函数 |
| CWG 2016 | C++98 | 转换函数不能指定返回类型，但返回类型已经在 转换类型标识 中出现 | 不能在转换函数的声明说明符中指定返回类型 |
| CWG 2175 | C++11 | 不明确 operator int[[noreturn]](); 中 [[noreturn]] 会被解析成（函数声明符中） 非指针声明符 的一部分还是 转换类型标识 的一部分 | 解析成 转换类型标识 的一部分 |
