C++ 为什么std:：istringstream在三元（？：）运算符中的解析方式与std:：ifstream不同？

我习惯于编写小的命令行工具，这些工具要么使用文件名，要么从

std:：cin

读取，因此我已经使用这种模式很长一段时间了：

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string filename;

    // args processing ...

    std::ifstream ifs;

    if(!filename.empty())
        ifs.open(filename);

    std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : std::cin;

    std::string line;
    while(std::getline(is, line))
    {
        // process line...
    }

    return 0;
}

在阅读了一个关于堆栈溢出的问题后，我试图修改我的常用模式，以满足从文件或

std:：istringstream

读取的需要。令我惊讶的是，它无法编译，并出现以下错误：

为什么它对待

std:：istringstream

的方式不同于

std:：cin

和

std:：ifstream

？它们都源自

std:：istream

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : iss; // won't compile

然后我记得我已经转换了模式以适应三种可能，从文件、字符串或

std:：cin

读取。我记得这很管用（尽管它相当笨拙）。因此，将三重解决方案应用于这个问题，我想出了一个完全有效的软糖：

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string filename;
    std::string data;

    // args processing ...

    std::ifstream ifs;
    std::istringstream iss;

    if(!filename.empty())
        ifs.open(filename);

    std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : true ? iss : std::cin; // fudge works

    std::string line;
    while(std::getline(is, line))
    {
        // process line...
    }

    return 0;
}

为什么这种软糖有效？GCC是否违反了三元运算符（

？：

）解析其类型的规则？还是我遗漏了什么

---

编译器试图从三元运算符中为这两个结果找到一个公共类型，如果您看到，例如，您将看到有一个，因此编译器使用该类型

但是当它尝试执行赋值时，它会出错，因为在初始化的右侧有一个

void*

（或者

bool

）类型，在左侧有一个对

std:：istream

的引用

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : iss; // won't compile

---

要解决此问题，您必须手动将每个流转换为对

std:：istream

的引用，例如

static\u cast

gcc正在抱怨，因为ifs和iss是两种不同的类型。静态\u将类型转换为std:：istream&将解决您的问题。

如果您有一个基类和一个派生类，三元条件运算符知道如何将派生类转换为基类。但是如果您有两个派生类，它不知道如何将它们转换为它们的公共基类。这不是gcc的行为；这就是三元条件运算符在标准中的工作方式

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : std::cin;

这很好，因为

std:：cin

具有类型

std:：istream

，它是

std:：ifstream

的基类

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : iss; // won't compile

这不起作用，因为

std:：ifstream

和

std:：istringstream

“only”有一个公共基类

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : true ? iss : std::cin; // fudge works

这是因为它被解析为：

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : (true ? iss : std::cin);

括号中的表达式具有类型

std:：istream

。因此，如果选中，

iss

将被转换为类型为

std:：istream

的左值，并且

ifs

也将被类似地转换。

示例：

class A { };
class B : public A { };
class C : public A { };

int main() {
    B b;
    C c;
    A& refA = true? b : c;
}

叮当声报道：

main.cpp:13:19: error: incompatible operand types ('B' and 'C')
    A& refA = true? b : c;

相关规则见本标准§5.16【解释条件】/p3-6：

3否则，如果第二个和第三个操作数具有不同的类型和 具有（可能是cv限定的）类类型，或者两者都是glvalues 具有相同的价值类别和相同的类型，但 cv限定，尝试转换每个操作数 与另一个的类型相同。用于确定是否存在以下情况的过程： T1类型的操作数表达式E1可以转换为与操作数匹配 T2型表达式E2定义如下：

• 如果E2是左值：如果E1可以隐式转换（第4条）为类型“对T2的左值引用”，则E1可以转换为匹配E2， 受限于转换中引用必须 直接绑定（8.5.3）到左值
• 如果E2是一个xvalue：如果E1可以隐式转换为类型“rvalue reference to T2”，则可以将E1转换为与E2匹配的值，但需遵守以下条件： 引用必须直接绑定的约束
• 如果E2是prvalue，或者如果上述两种转换都无法完成，并且至少有一个操作数具有（可能是cv限定的） 班级类型：
  • 如果E1和E2具有类类型，并且基础类类型相同，或者其中一个是另一个的基类：E1可以转换为 如果T2的类与的类型相同，或是的基类，则匹配E2， T1的等级与T2的cv资格相同 简历资格为或大于 T1的简历资格。如果应用了转换，E1将更改为 通过从中复制初始化T2类型的临时变量来获取T2类型的PR值 E1，并使用该临时值作为转换的操作数
  • 否则（即，如果E1或E2具有非类类型，或者如果它们都具有类类型，但基础类既不相同也不相同） 一个是另一个的基类）：如果E1 可以隐式转换为表达式E2将具有的类型 如果E2被转换为prvalue（或其类型，如果E2是 prvalue）

使用此过程，确定是否可以使用第二个操作数 转换为匹配第三个操作数，以及第三个操作数 可以转换为与第二个操作数匹配。如果两者都可以 转换，或者一个可以转换，但转换不明确， 这个程序格式不好。如果两者都不能转换，则操作数 保持不变，并按说明执行进一步检查 在下面如果只可能进行一次转换，则该转换为 应用于选定的操作数，并在 本节剩余部分的原始操作数的位置

4如果第二个和第三个操作数是相同值的值 类别和具有相同的类型，则结果为该类型和值 类别，如果第二个或第三个操作数是 位字段，或者如果两者都是位字段

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5否则，结果为PRV值。如果第二个和第三个操作数 不具有相同的类型，并且其中一个具有（可能符合cv条件） 类类型，重载解析用于确定co

ifs.is_open() ? ifs : true ? iss : std::cin;