c++ - 对 operator= 使用通用引用而不是多个重载

Question

有一个简单的包装结构

template<typename T>
struct named_value {
    using type = T;
    T value{};
    string_view name = "unnamed_value";

    constexpr explicit operator T&(){ return value; }
    constexpr explicit operator T const&()const{ return value; }
    constexpr explicit operator T &&()&&{ return std::move(value); }

    template<typename U=T>
    constexpr named_value& operator=(U&&v){ value = std::forward<U>(v); return *this; }

    friend auto operator<<(std::ostream& os, named_value const& a) ->ostream&
    {
        return os<<a.name<<":"<<a.value;
    }
};

在这里，我尝试对 operator= 使用通用引用，以减少重载(即 ref、rval ref、const ref)。这是正确的方法吗？

Answer 1

这是一个有问题的实现。问题是它可能会干扰常规分配。编译器为您生成 operator=(name_value const&v)，它接受一个 const 引用。但是当源对象是非常量时，从模板特化生成的重载变得更好匹配。

比如这段代码

named_value<int> a;
a = a;

使用 GCC 产生这个错误

main.cpp: In instantiation of 'constexpr named_value<T>& named_value<T>::operator=(U&&) [with U = named_value<int>&; T = int]':
main.cpp:18:10:   required from here
main.cpp:13:51: error: cannot convert 'named_value<int>' to 'int' in assignment
   13 |     constexpr named_value& operator=(U&&v){ value = std::forward<U>(v); return *this; }

你需要用 SFINAE 来对抗它。所以，如果我们说那些可能去编译器生成重载的东西应该被拒绝。然后……

template<typename U=T, std::enable_if_t< !std::is_convertible_v<U&&, named_value> , int> = 0>
constexpr named_value& operator=(U&&v){ value = std::forward<U>(v); return *this; }

或者，如果使用 C++20

template<typename U=T> requires (!std::convertible_to<U&&, named_value>)
constexpr named_value& operator=(U&&v){ value = std::forward<U>(v); return *this; }

您当然可以选择其他检查，例如 std::is_same 或 std::same_as，具体取决于您希望实现的确切语义。