为什么这里需要一个复制构造函数？

Question

为什么这里需要一个复制构造函数？

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考虑下面的代码：

以下是代码：

struct S
{
    S() {}
    void f();
private:
    S(const S&);
};

int main()
{
    bool some_condition;
    S my_other_S;
    (some_condition ? S() : my_other_S).f();
    return 0;
}

gcc编译此代码失败，报错如下：

test.cpp: In function 'int main()':
test.cpp:6:5: error: 'S::S(const S&)' is private
test.cpp:13:29: error: within this context

我不明白为什么在那一行需要进行复制构造 - 目的只是在一个默认构造的S实例或者my_other_S上简单地调用f()，也就是说应该等同于：

if (some_condition)
    S().f();
else
    my_other_S.f();

第一种情况有什么不同之处，为什么需要复制构造函数？

编辑：那么，在表达式上下文中有没有办法表达“在临时对象或预先存在的对象上执行此操作”？

- HighCommander4

if语句不是做你想要的吗？除了混淆之外，用单个表达式完成所有操作有什么优点？ - Bo Persson

@Bo if语句需要重复f()部分，实际上它可能是一个有许多参数的函数，每个参数可能都是一个冗长表达式的结果...你知道怎么回事。 - HighCommander4

此外，在某些情况下，可能无法将表达式重写为if语句 - 例如，如果该表达式用作初始化列表中实例变量的初始化器。 - HighCommander4

@Bo 另一个需要保持表达式上下文的情况的例子是，如果您需要类型推断存储 f() 返回值的变量，即您可以执行 auto x = (some_condition ? S() : my_other_S).f();，但您无法执行 auto x; if (some_condition) x = S().f(); else x = my_other_S.f();。我相信此时还有许多情况我没有想到的。 - HighCommander4

4个回答

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来自草案n3242的[expr.cond]（措辞）：

否则，如果第二个和第三个操作数具有不同的类型，并且其中一个具有（可能带有cv限定的）类类型，或者如果两个操作数都是相同值类别和类型的glvalue，除了cv限定之外，则尝试将这些操作数中的每个转换为另一个的类型。确定类型匹配的操作数表达式E1是否可以转换为类型E2的过程定义如下：

如果E2是lvalue：E1可以被转换以匹配E2，如果E1可以隐式转换（第4条）为类型“T2的lvalue引用”，在转换中的约束条件是引用必须直接绑定（8.5.3）到lvalue。

如果E2是xvalue：E1可以被转换以匹配E2，如果E1可以隐式转换为类型“T2的rvalue引用”，在转换中的约束条件是引用必须直接绑定。

如果E2是rvalue或者以上面的任何一种转换都不能完成，并且至少有一个操作数具有（可能带有cv限定的）类类型：

如果E1和E2具有类类型，并且底层类类型相同或者其中一个是另一个的基类：E1可以被转换以匹配E2，如果T2的类与T1的类相同或是其基类，并且T2的cv限定与T1的cv限定相同或更高。如果应用了转换，则通过从E1复制初始化类型为T2的临时对象并使用该临时对象作为转换后的操作数将E1更改为T2的prvalue。

这条规则提到了复制初始化，但不适用，因为两个操作数具有相同的类型

如果第二个和第三个操作数是相同值类别的glvalue并且具有相同的类型，则结果是该类型和值类别，并且如果第二个或第三个操作数是位域，或者两者都是位域，则它是位域。

此规则不适用，因为S()是rvalue，而my_other_S是lvalue。

否则，结果是一个prvalue。如果第二个和第三个操作数的类型不相同，并且其中一个具有（可能带限定符的）类类型，则使用重载决议来确定要应用于操作数的转换（如果有的话）（13.3.1.2、13.6）。如果重载决议失败，则程序是非法的。否则，因此确定的转换被应用，并且将转换后的操作数用于本节的其余部分。对于第二个和第三个操作数执行左值到右值（4.1）、数组到指针（4.2）和函数到指针（4.3）标准转换。在这些转换之后，以下情况之一必须成立：第二个和第三个操作数具有相同的类型；结果是该类型。如果操作数具有类类型，则结果是该类型的prvalue临时对象，该对象从第二个操作数或第三个操作数中的一个进行复制初始化，具体取决于第一个操作数的值。

应用此规则时，结果进行了复制初始化（我强调）。

- Ben Voigt

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这是一个旧问题。请参见此处

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#446

根据委员会的决定，在您的示例中，？：运算符应始终返回一个临时对象，这意味着对于my_other_s分支，原始的my_other_s对象将被复制。这就是编译器需要复制构造函数的原因。

这种语言还没有出现在C++03中，但许多编译器从一开始就实现了这种方法。

- AnT stands with Russia

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关于您更新的问题，如果允许修改S的定义，则以下解决方法可能有所帮助：

struct S
{
    ...
    S& ref() { return *this; } // additional member function
    ...
};

(some_condition ? S().ref() : my_other_S).f();

希望这能有所帮助。

- Ise Wisteria

是的！这正是我原始代码的意图。但不幸的是，我必须编写和调用一个特殊的成员函数来实现它... - HighCommander4

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Puppy · Accepted Answer

< p > 如果其中一个参数是 rvalue，则 ?: 的结果是一个 rvalue，即一个新对象。为了创建这个 rvalue，编译器必须复制结果的任何内容。 < /p >

if (some_condition)
    S().f(); // Compiler knows that it's rvalue
else
    my_other_S.f(); // Compiler knows that it's lvalue

这是因为您无法执行相同的操作

struct B { private: B(const B&); };
struct C { C(B&); C(const B&); };
int main() {
    B b;
    C c(some_condition ? b : B());
}

我更改了我的示例，因为旧的示例有点糟糕。您可以清楚地看到这里没有办法编译此表达式，因为编译器无法知道要调用哪个构造函数。当然，在这种情况下，编译器可以将两个参数强制转换为const B&，但由于某些不太相关的原因，它不会这样做。

编辑：不，没有，因为关于它的重要数据（rvalue或lvalue）在运行时变化。编译器试图通过复制构造函数将其转换为rvalue来解决此问题，但它无法复制，因此无法编译。