警告:缩小转换C++ 11

Question

g ++ 4.9.0 -O2 -std = c ++ 11

template<class T>
struct vec3 {
    T x, y, z;
    vec3() = default;
    vec3(const vec3<T> &other) = default;
    vec3(T xx, T yy, T zz) { x = xx; y = yy; z = zz; }
    vec3<T> operator-(const vec3<T> &other) { 
      return vec3<T>{ x - other.x, y - other.y, z - other.z }; 
    }
};

int main() {
    vec3<char> pos{ 0, 0, 0 };
    vec3<char> newPos{ 0, 0, 0 };
    auto p = pos - newPos;

    return 0;
}

我收到警告:

!!warning: narrowing conversion of ‘(((int)((vec3<char>*)this)->vec3<char>::x) - ((int)other.vec3<char>::x))’ from ‘int’ to ‘char’ inside { } [-Wnarrowing]

但是,如果我这样做(...)的insted的{...}内部operator-警告消失后功能.为什么？

Answer 1

首先,为何缩小？这来自§5/ 10:

许多期望算术或枚举类型的操作数的二元运算符会以类似的方式引起转换并产生结果类型.目的是产生一个通用类型,它也是结果的类型.此模式称为通常的算术转换,其定义如下:

- [..]

- 否则,应对两个操作数执行整数促销(4.5).

整体促销在4.5/1中定义:

以外的整数类型的prvalue bool,char16_t,char32_t,或wchar_t,其整数转换秩(4.13)小于的秩int可以被转换成类型的prvalue int如果int可以表示源类型的所有值; 否则,源prvalue可以转换为类型的prvalue unsigned int.

在我们的情况下,我们得到的decltype(char + char)是int因为char转换等级低于int这两个被提升到int调用之前operator+.现在,我们已经int传递给了一个带chars 的构造函数.根据定义(§8.5.4/ 7,特别是7.4):

甲缩小转换是隐式转换

(7.4) - 从整数类型或未范围的枚举类型到不能表示原始类型的所有值的整数类型,除非源是一个常量表达式,其整数提升后的值将适合目标类型.

根据§8.5.4/ 3特别明确禁止列表初始化(强调我的,"见下文"实际上是指我刚刚复制的内容):

对象的列表初始化或类型的引用T定义如下

- [..]

- 否则,如果T是类类型,则考虑构造函数.枚举适用的构造函数,并通过重载决策(13.3,13.3.1.7)选择最佳构造函数.如果转换任何参数需要缩小转换(见下文),则程序格式错误.[...]

这就是为什么你vec3<T>{int, int, int}给你一个警告:由于整数提升需要对所有表达式进行缩小转换,程序格式不正确.现在,关于"格式错误"的陈述仅在列表初始化的上下文中出现.这就是为什么如果你没有初始化你的矢量{}s,你没有看到这个警告:

vec3<T> operator-(const vec3<T> &other) { 
    // totally OK: implicit conversion from int --> char is allowed here
    return vec3<T>( x - other.x, y - other.y, z - other.z );
}

至于解决这个问题 - 只是在没有列表初始化的情况下调用构造函数可能是最简单的解决方案.或者,您可以继续使用列表初始化,只需模板化构造函数:

template <typename A, typename B, typename C>
vec3(A xx, B yy, C zz)
: x(xx) // note these all have to be ()s and not {}s for the same reason
, y(yy)
, z(yy)
{ } 

Answer 2

这里有几件事情正在发生.首先,{...}语法禁止隐式缩小转换.因此,简单的解决方法是将大括号更改为括号:

vec3<T> operator-(const vec3<T> &other) { 
  return vec3<T>( x - other.x, y - other.y, z - other.z ); 
}

第二件事是,"呃？char减去一个char就是char,问题是什么？!" 这里的答案是C/C++想要使用自然大小进行算术运算.这就是您(int)在错误消息中看到强制转换的原因.这里有一个很好的解释为什么它这样做(只是在StackOverflow答案消失的情况下,他引用了C11标准的6.3.1.1).

因此,修复代码的另一种方法是:

vec3<T> operator-(const vec3<T> &other) { 
  return vec3<T>{
    static_cast<char>(x - other.x),
    static_cast<char>(y - other.y),
    static_cast<char>(z - other.z)
    };
}

顺便说一句,Effective Modern C++中的第7项使我确信有时候()更好地初始化,有时候{}更好.有时你只需耸肩并使用另一个.