bool 类模板通用复制和移动构造函数答案

【问题标题】：bool class template generic copy and move constructorbool 类模板通用复制和移动构造函数
【发布时间】：2020-11-16 09:15:15
【问题描述】：

我试图为一个类模板实现一个复制构造函数，它允许所有实例化从一个版本的类模板转换为另一个版本。

这导致以下代码

#include <memory>
#include <iostream>

template<bool binary>
class Bar {
private:
    friend class Bar<!binary>;
    std::unique_ptr<int> data;
public:
    Bar(int example) : data(std::make_unique<int>(example)) {

    }

    template<bool value>
    Bar(const Bar<value>& bar) : data(std::make_unique<int>(*bar.data)) {

    }

    //other methods that differ depending on binary value...
};

int main() {
    Bar<false> b1{ 1 };
    Bar<false> b2{ b1 }; //causes compile error
    Bar<true> b3{ b1 }; //works as expected
}

从不同类型构造可以工作，但从相同类型构造会发出编译时错误提示

Bar::Bar(const Bar &)': 试图引用一个删除功能

显然没有调用通用复制构造函数，这导致我手动写出复制构造函数，导致当前代码。

#include <memory>
#include <iostream>

template<bool binary>
class Bar {
private:
    friend class Bar<!binary>;
    std::unique_ptr<int> data;
public:
    Bar(int example) : data(std::make_unique<int>(example)) {

    }

    Bar(const Bar& bar) : data(std::make_unique<int>(*bar.data)) {

    }

    template<bool value>
    Bar(const Bar<value>& bar) : data(std::make_unique<int>(*bar.data)) {

    }

    //other methods that differ depending on binary value...
};

int main() {
    //all work as expected.
    Bar<false> b1{ 1 };
    Bar<false> b2{ b1 };
    Bar<true> b3{ b1 };
    Bar<true> b4{ b3 }; 
}

值得注意的是，这对于移动构造函数、复制赋值运算符和移动赋值运算符也是必需的。因此，我有两个问题

为什么通用复制或移动构造函数不会覆盖复制/移动构造函数？
是否有更好的解决方法来允许相同类型和替代类型的复制构造？截至目前，我基本上必须为每个复制/移动构造函数和赋值运算符复制代码。

【问题讨论】：

标签： c++ templates copy-constructor unique-ptr

【解决方案1】：

来自https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_constructor

类 T 的复制构造函数是一个非模板构造函数，其第一个参数是 T&‍, const T&‍, volatile T&‍, 或 const volatile T&‍，或者没有其他参数，或者剩下的参数都有默认值。

因此，您不能以这种方式为复制 ctor 定义新参数。

现在，如果您使用Bar<false>(const Bar<true>&) 或Bar<false>(const Bar<true>&)，编译器将使用在实例化类时生成的普通cpy ctor，并且不会实例化您相应的模板化ctor。

如果这是真的，让编译器来定义复制ctor，但将unique_ptr更改为shared_ptr（因为unique_ptr作为成员var，该类是不可复制的），或者定义两个像你在第二个代码中的那样。

下面的代码，我用shared_ptr，没有出现错误

但请注意，模板化的 cpy ctor 在为 Bar<true/false>(const Bar<false/false>&) 执行时不会为 Bar<false/true>(const Bar<false/true>&) 执行

#include <memory>
#include <iostream>

template<bool binary>
class Bar {
private:
    Bar& operator=(const Bar&) = delete ;
    friend class Bar<!binary>;
    std::shared_ptr<int> data;
public:

    template<bool value>
    Bar(const Bar<value>& bar) : data(std::make_shared<int>(*bar.data)) {
        std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ <<"\n";

    }
    Bar(int example) : data(std::make_shared<int>(example)) {

    }

    //other methods that differ depending on binary value...
};

int main() {
    Bar<false> b1{ 1 };
    Bar<false> b2{ b1 };
    Bar<true> b3 {b1};
    Bar<true> b4 {b3};
    Bar<false> b5 {b4};

}

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【讨论】：