为什么标准不将模板构造函数视为复制构造函数？

Question

为什么标准不将模板构造函数视为复制构造函数？

c++templatesconstructorlanguage-lawyercopy-constructor

32

以下是“复制构造函数”的定义，引用自[class.copy.ctor/1]：

如果类X的非模板构造函数的第一个参数为X&、const X&、volatile X&或const volatile X&，并且要么没有其他参数，要么所有其他参数都有默认参数，则该构造函数是X的复制构造函数。

为什么标准将模板排除在复制构造函数之外？

在这个简单的例子中，两个构造函数都是复制构造函数：

struct Foo {
    Foo(const Foo &); // copy constructor
    Foo(Foo &);       // copy constructor
};

看下面这个类似的例子：

struct Foo {
     Foo() = default;

     template <typename T>
     Foo(T &) {
         printf("here\n");
     }
};

int main() {
    Foo a;
    Foo b = a;
}

在这个例子中，将打印出here。因此，我的模板构造函数是一个复制构造函数，至少它表现得像一个（它在通常调用复制构造函数的上下文中被调用）。

为什么文本中有“非模板”要求？

- geza

1

如果你执行Foo c = std::move(a);会发生什么？ - Caleth

请参见 https://stackoverflow.com/a/24832212/3370124 - Richard Critten

1

@Caleth 不错的测试：http://coliru.stacked-crooked.com/a/cff8c0b034585446 什么也没有被打印出来（gcc trunk） - YSC

1

“复制构造函数”具有特殊的地位。它不仅仅是可以用于复制的任何旧构造函数。 - molbdnilo

2

@sebrockm：标准规定了复制构造函数的定义。它规定，如果构造函数是非模板的，并具有特定的参数，则它是一个复制构造函数。所有其他构造函数都不是复制构造函数。 - geza

显示剩余4条评论

3个回答

10

为什么文本中有“非模板”要求？

如果不这样规定，拷贝构造函数可能会成为模板。在存在拷贝构造函数模板的情况下，非拷贝构造函数如何不会产生歧义呢？考虑以下代码：

struct Foo {
   // ctor template: clearly useful and necessary
   template <typename T>
      Foo(const T&) {}

   // copy ctor: same signature! can't work
   template <typename T>
      Foo(const T &) {}
};

此外，从不是Foo的对象构造Foo可以通过转换或普通构造实现，但允许从非Foo对象进行复制构造将“复制”的概念变为“包括转换的复制”。但是，这已经可以使用现有方案（转换或非复制构造）来实现。

在这个例子中，将打印出"here"。因此，似乎我的模板构造函数是一个复制构造函数。

你展示的例子并没有调用复制构造函数，而是普通的隐式构造函数。如果你把构造函数模板改成：

template <typename T>
Foo(const T &) {
//  ^^^^^
    printf("here\n");
}

当执行Foo b = a;时，会调用编译器生成的复制构造函数。请注意，编译器生成的复制构造函数具有以下签名：

Foo(const Foo&);

这需要在Foo b = a;中给a添加一个const限定符。在您的代码片段中，原始构造函数模板Foo(T&)是更好的匹配，因为没有添加const限定符。

- lubgr

4

啊，没错！确实是整个const和non-const的问题。+1 - StoryTeller - Unslander Monica

我不理解你回答的第一部分。你是想在两个构造函数中都使用“template”吗？我认为逻辑上来说，如果一个构造函数被特化为“T=Foo”，那么它就是一个拷贝构造函数。 - geza

两个“template”都是有意义的，我试图表达的是，如果你有一个普通的构造函数模板（因为它很有用），但你还需要实现类的复制构造函数（因为它管理资源），它们不能共存，但它们也不能成为一个实体，因为它们有不同的目的。不可否认，我理解你的观点，但是当你使用Foo实例化一个通用的构造函数模板时，它是否能够做正确的事情呢？如果你需要特化它，那么这只是非模板复制构造函数，对吗？ - lubgr

@lubgr：抱歉，我的意思是“使用T=Foo实例化”（因此不是显式特化）。最近在Stack Overflow上阅读答案后，我对这些术语感到困惑。我认为我需要阅读有关此事的标准（我记得我们所谓的实例化，标准称之为隐式（实例化）特化）。 - geza

0

一个复制构造函数的形式是X(X&)或(X const&)，如果您没有声明自己的复制构造函数，编译器会为您提供。非模板可能出现在这里，可能是由于使用模板类时出现问题。

假设有一个具有模板复制构造函数的模板类。问题在于，当您使用具有相同模板类型的此类的另一个实例来实例化该类时，将不会调用您的模板复制构造函数。

问题不在于您的复制构造函数模板不匹配。问题在于隐式复制构造函数不是函数模板，并且在重载分辨率方面，非模板优先于模板特化。

来源：C++ template copy constructor on template class

- BlackFurry

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

- StoryTeller - Unslander Monica · Accepted Answer

让我们暂且不谈模板。如果一个类没有声明复制构造函数，那么会生成一个隐式默认的构造函数。它可能被定义为删除，但仍然是默认的。

成员模板不是成员函数。只有在需要时才从中实例化成员。

那么编译器如何仅从类定义中知道是否需要使用 T = Foo 的特化呢？它不能。但正是这个问题决定了如何处理潜在需要隐式默认复制构造函数（和移动构造函数）。这变得混乱起来。

最简单的方法是排除模板。我们总会有一些复制构造函数，它会默认执行正确的操作，并且由于它不是从模板实例化而来，所以会受到重载分辨率的青睐。