enable_if 与复制构造函数

Question

我第一次尝试std::enable_if 并且正在苦苦挣扎。任何指导将不胜感激。

作为一个玩具示例，这是一个简单的静态 vector 类，我想为其定义一个复制构造函数，但其​​行为取决于向量的相对大小：

1. 只需将数据复制到更小或相同大小的向量中
2. 将数据复制到更大的向量中，然后用零填充其余部分

所以vector 类是：

template <size_t _Size>
class Vector
{
    double _data[_Size];

public:
    Vector()
    {
        std::fill(_data, _data + _Size, 0.0);
    }

    const double* data() const
    {
        return _data;
    }

    // ...
};

复制构造函数应该支持这样的事情：将v3的前2个元素复制到v2中：

Vector<3> v3;
Vector<2> v2(v3);

我为行为 1 尝试了一个复制构造函数。像这样，它可以编译：

template <size_t _OtherSize,
typename = typename std::enable_if_t<_Size <= _OtherSize>>
Vector(const Vector<_OtherSize>& v) : Vector()
{
   std::copy(v.data(), v.data() + _Size, _data);
}

但编译器无法将此与行为 2 区分开来。即使 enable_if 条件是互斥的。

template <size_t _OtherSize,
typename = typename std::enable_if_t<_OtherSize < _Size>>
Vector(const Vector<_OtherSize>& v) : Vector()
{
    std::copy(v.data(), v.data() + _OtherSize, _data);
    std::fill(_data + _OtherSize, _data + _Size, 0.0);
}

我也尝试将enable_if 放在参数中，但无法推断出_OtherSize 的值：

template <size_t _OtherSize>
    Vector(const typename std::enable_if_t<_Size <= _OtherSize, 
    Vector<_OtherSize>> & v)
    : Vector()
    {
        std::copy(v.data(), v.data() + _Size, _data);
    }

这样做的方法是什么（使用enable_if，而不是简单的if 语句）？

Answer 1

忽略默认值，两个的构造函数的签名是

template <size_t N, typename>
Vector(const Vector<N>&)

也就是说，它们最终是相同的。

区分它们的一种方法是使模板参数类型直接依赖于enable_if的条件：

template <size_t _OtherSize,
    std::enable_if_t<(_Size <= _OtherSize), int> = 0>
    Vector(const Vector<_OtherSize>& v) : Vector()
    {
        std::copy(v.data(), v.data() + _Size, _data);
    }

template <size_t _OtherSize,
    std::enable_if_t<(_OtherSize < _Size), int> = 0>
    Vector(const Vector<_OtherSize>& v) : Vector()
    {
        std::copy(v.data(), v.data() + _OtherSize, _data);
        std::fill(_data + _OtherSize, _data + _Size, 0.0);
    }

---

顺便说一句，_Size 和 _OtherSize 之类的名称是为实现而保留的，因此对于用户代码是非法的 - 丢失下划线和/或大写字母。

此外，正如@StoryTeller 所暗示的，您不希望在_OtherSize == _Size 时应用第一个构造函数，因为编译器生成的复制构造函数具有理想的行为。对于相同大小的Vectors，所述构造函数已经不像复制构造函数那样专门化，因此在重载决议期间无论如何都不会选择它，但最好通过将<= 切换到< 来明确意图.

Answer 2

不要使用_Cap 之类的名称；它们是为实施而保留的。事实上，std source 使用这些名称​​因为它们是保留的。不要模仿 std/system 标头内部命名约定。

template <size_t O>
Vector(const Vector<O>& v) : Vector()
{
  constexpr auto to_copy = (std::min)( O, Size );
  constexpr auto to_fill = Size-to_copy;
  auto const* src=v.data();
  std::copy(src, src + to_copy, _data);
  std::fill(_data + to_copy, _data + to_copy+to_fill, 0.0);
}
Vector(const Vector& v) = default;

您会发现这会优化到您想要的代码；在无填充的情况下，std::fill 与 (foo, foo, 0.0) 一起调用，并且主体是一个循环，当传递相同的指针两次时，编译器很容易证明它是空操作。