c++ - 如果模板化，g++ 不会调用复制构造函数吗？

Question

tl;dr: 如果复制构造函数前面有 template<typename Something>，则不会调用它，那Something在构造函数签名中使用。

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概念验证(ideone):

#include <cstdio>

template<typename T>
class Test {
private:
    T value_;

public:
    mutable bool has_copies;

    Test(const T& value) : value_(value), has_copies(false) {}

    template<typename Related> // remove template here to fix behavior
    Test(const Test<Related>& t) {
        printf("In copy constructor\n");
        value_ = t.value_;
        has_copies = true;
        t.has_copies = true;
    }
};

int main() {
    Test<int> t1(42);
    printf("Before constructor\n");
    Test<int> t2(t1);
    printf("After constructor:\n");
    printf("    t1 thinks it %s copies\n", t1.has_copies ? "has" : "doesn't have");
    printf("    t2 thinks it %s copies\n", t2.has_copies ? "has" : "doesn't have");
}

输出:

Before constructor
After constructor:
    t1 thinks it doesn't have copies
    t2 thinks it doesn't have copies

注意如何 In copy constructor未打印。

使复制构造函数成为非模板(即删除 template<typename Related> 并将签名中的 Related 更改为 T)为我解决了这个问题。

$ g++ --version
g++ (GCC) 6.2.1 20160830

编译&执行命令:

g++ -Wall -Wextra -pedantic -std=c++11 -O2 -Wshadow -Wformat=2 -Wfloat-equal -Wconversion -Wlogical-op -Wcast-qual -Wcast-align -D_GLIBCXX_DEBUG -D_GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fsanitize=address -fsanitize=undefined -fno-sanitize-recover -fstack-protector "test.cpp" -o "test" && "test"

这是怎么回事？

Answer 1

函数模板永远不能是复制构造函数，即使实例化的类型显然会使其与复制构造函数的预期签名相匹配。参见 [class.copy/2]:

A non-template constructor for class X is a copy constructor if its first parameter is of type X&, const X&, volatile X& or const volatile X&, and either there are no other parameters or else all other parameters have default arguments.

所有类都有一个隐式生成的复制构造函数，如果没有用户声明的复制构造函数(有时这可能被定义为已删除)，带有签名:

Test(Test const &) = default;

当你写 Test<int> t2(t1); ，重载决策选择复制构造函数而不是模板函数，因为在所有其他条件相同的情况下，非模板优于模板。

请注意，如果您将模板函数更改为 Test(Test<Related>& t)然后它现在将在复制构造函数上被选择:“所有其他事物”不再相等，并实例化模板以完全匹配 Test<int>优于转换添加 const匹配复制构造函数。