基于 bool 模板参数的重载答案

【问题标题】：Overloading based on bool template parameter基于 bool 模板参数的重载
【发布时间】：2020-01-12 11:26:21
【问题描述】：

我有一个带有单个布尔模板参数的模板类。我希望能够从参数等于true 的实例隐式转换为等于false 的实例。

我试过这样做（对于复制构造函数），但问题是当我有Foo<true> 时，现在有两个版本的相同构造函数（具有相同的签名）。

template <bool B>
class Foo
{
public:
    Foo(const Foo& other);
    Foo(const Foo<true>& other);
};

不确定如何实现？我还打算为移动构造函数和赋值提供类似的代码。

【问题讨论】：

标签： c++ templates overloading copy-constructor move-constructor

【解决方案1】：

您可以申请SFINAE，使Foo(const Foo<true>& other)只对Foo<false>有效。

template <bool B>
class Foo
{
public:
    Foo(const Foo& other);
    template <bool b = B, std::enable_if_t<!b>* = nullptr> // when b is false
    Foo(const Foo<true>& other);
};

【讨论】：

【解决方案2】：

从 C++20 开始，您将能够编写如下内容：

template<bool B>
class Foo
{
public:
    Foo(const Foo& other) 
        : Foo(other, Tag{}) { }

    Foo(const Foo<true>& other) 
    requires(!B)               
        : Foo(other, Tag{}) { }

private:
    struct Tag {};

    template<bool B1>
    Foo(const Foo<B1>& other, Tag) {
        // ...
    }
};

这里使用requires-clause 代替SFINAE（参见songyuanyao 的回答）。可以使用带有Tag 参数的私有构造函数来避免代码重复。您可能还需要让Foo<true> 成为Foo<false> 的朋友。

【讨论】：

这不是一个拷贝构造函数（Foo<true>(t) 调用一个隐式生成的，Foo<false>(f) 也会调用一个隐式生成的。只有Foo<false>(t) 调用这个构造函数）

【解决方案3】：

如果您需要区分Foo<false> 和Foo<true>，则无需使用enable_if。以下应该有效：

template <bool B>
class Foo
{
public:
    Foo(const Foo<true>& other);
    Foo(const Foo<false>& other);
    // ...
};

https://godbolt.org/z/_9NNhR

在注释之后，为了禁止从 false 转换为 true，以下代码将起作用：

template <bool B>
class Foo
{
public:
    template<bool Other>
    Foo(const Foo<Other>& other) {}
    Foo() {}
};

template <>
template <>
Foo<true>::Foo(const Foo<false>&) = delete;

https://godbolt.org/z/NjghXK

如果我们想替换copy ctor，避免从假到真的转换：

template <bool B>
class Foo
{
public:
    Foo(const Foo<true>& other) {
        std::cout << true << " set to " << B << std::endl;
    }
    Foo(const Foo<false>& other) {
        std::cout << false << " set to " << B << std::endl;
    }
    Foo() {}
};

template <>
Foo<true>::Foo(const Foo<false>&) = delete;

https://godbolt.org/z/zt8VMb

【讨论】：

我不希望从 false 转换为 true。
@emil.indzhev 添加了另一个禁止从 false 转换为 true 的版本
在第二个版本中你仍然需要定义一个拷贝构造函数Foo(const Foo& other)。如果你不定义它，编译器会为你隐式生成一个，它会优先于模板化的。
@Evg，添加了另一个版本。这个想法是最终可以基于专业化实现在这种情况下，不需要enable_if或requires