為什么編譯器在分配時調用模板化副本構造函數？

Question

考慮下面的代碼：

#include <iostream>

template<class T>
struct X
{
    X() = default;

    template<class U>
    X(const X<U>&)
    {
        std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
    }

/*
    template<class U>
    X& operator=(const X<U>&)
    {
        std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
        return *this;
    }
*/

};

int main()
{
    X<int> a;
    X<double> b;

    b = a;
}

住在科利魯

如您所見，賦值運算符已被注釋掉。 但是，線

b = a;

編譯良好。 我認為它不應該編譯，因為a和b具有不同的類型，並且編譯器默認生成的operator=(const X&)將由基礎類型實例化，因此不會分配X<int>到X<double> 。

令我驚訝的是，代碼已編譯，並且似乎正在調用模板化副本構造函數。 為什么是這樣？ 難道是因為編譯器會先嘗試在投a到b然后調用默認生成的B::operator= ？

Answer 1

如果T和U是不同的類型，則template<class U> X(const X<U>&)不是復制構造函數，因為它的參數是不同類型的。 換句話說， X<int>和X<double>是不相關的類型，因此此構造函數只是它們之間的用戶定義轉換。

請注意，此代碼不會打印任何內容：

X<int> a;
X<int> b { a };

因為在這種情況下，將調用形式為X<int>::X(const X<int>&)的隱式聲明的副本構造X<int>::X(const X<int>&) 。

Answer 2

編譯器正在生成對X<double>(const X<int>&)的調用，以將X<int>轉換為X<double> 。 然后調用生成的賦值運算符X<double>& X<double>::operator =(const X<double>&); 做作業。

如果您明確列出所有步驟，它將是：

b.operator =(X<double>(a));

Answer 3

template<class U> X(const X<U>&)是一種通用的用戶定義轉換-請參閱Anton Savin的答案。

隱式類型轉換的規則非常復雜，因此您應警惕用戶定義的轉換函數（“ 更有效的C ++項目5” ）。 模板功能更是如此。

編碼

#include <iostream>

template<class T>
struct X
{
    X() = default;

    template<class U>
    X(const X<U>&)
    {
        std::cout << "generalized ctor: " << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
    }

/*
    template<class U>
    X& operator=(const X<U>&)
    {
        std::cout << "generalized assignment: " << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
        return *this;
    }
*/
};

int main()
{
    X<int> a;
    X<double> b;

    b = a;
}

回報

廣義ctor：X :: X（const X＆）[with U = int; T =兩倍]

但是對於operator=未注釋掉），它將返回

廣義賦值：X＆X :: operator =（const X＆）[with U = int; T = double]。

因此，您正確的是，隱式生成的operator=(const X&)將由基礎類型實例化，並且不會將X<int>分配給X<double> 。 正如Scott Meyers（請參閱上面的參考資料）所述，您的編譯器面臨着對X<double> b.operator=的調用，該調用采用了const X<double> ，並且發現不存在這樣的函數。 因此，您的編譯器然后嘗試找到可接受的隱式類型轉換序列，該序列可用於使調用成功， 請參閱cpp參考中的規則 。 您的編譯器會找到通用的用戶定義轉換，並將X<int>轉換為X<double>以具有b.operator=的正確參數類型。