使用构造函数继承提供兄弟类型之间的转换

Question

我想允许以下行为：

struct SignalBase {};

struct Signal1 : public SignalBase
{ using SignalBase::SignalBase; };

struct Signal2 : public SignalBase
{ using SignalBase::SignalBase; };

int main()
{ 
    Signal1 s1;
    Signal2 s2(s1);
}

当然，这是行不通的，因为SignalBase 没有接收派生类型的构造函数，并且复制构造函数不是通过using 子句继承的。

我尝试使用 SignalBase 中的模板构造函数来解决这个问题：

// External function:
template<typename Derived, typename Base>
constexpr bool isDerived()
{
   return std::is_base_of<Base, Derived>::value and
      !std::is_same<Base, Derived>::value;
}

struct SignalBase
{
   template<typename Signal>
   SignalBase(Signal const& s)  // (1)
   { static_assert(isDerived<Signal, SignalBase>(), "Invalid copying"); }
};

由于构造函数 (1) 不能与复制构造函数混淆（如果我没记错的话，模板构造函数不被视为复制构造函数，因为非模板复制构造函数如果具有相同的签名，则优先于模板构造函数实例化后的复制构造函数）。

所以，构造函数（1）应该在派生类中继承：

// struct Signal1 inherits:
template<typename Signal>
Signal1(Signal const& s)  // (2)
{ static_assert(isDerived<Signal, SignalBase>(), "Invalid copying"); }

// struct Signal2 inherits:
template<typename Signal>
Signal2(Signal const& s)  // (3)
{ static_assert(isDerived<Signal, SignalBase>(), "Invalid copying"); }

还有这样一行：

Signal2 s2(s1);

应使用Signal = Signal1 实例化 (3)，这是 Signal 的派生类，不会因 static_assert 子句而导致错误。

但这不会发生，因为编译错误表明没有找到从 Signal1 到 Signal2 的转换。

为什么基构造函数没有被正确继承，派生类中真正继承了什么？

注意：在我的真实代码中（为简单起见，此示例中未显示），派生信号是模板，并且强制转换运算符仅适用于显式强制转换（使用 (Type)object 运算符），它在我在函数之间发送对象的地方使行太长。这就是为什么我想通过构造函数来寻找一种方法。

注意 2：请关注 C++ 问题（真的被继承了？），而不是其他 OOP 考虑因素（例如，从基类构造派生对象是否有意义？） ，因为这是我真实代码的一个非常简化的示例。

Answer 1

这可以在没有模板的情况下通过添加第二层基类来完成：

class SignalBase
{
    /* all the members */
};

struct CopyableSignalBase : SignalBase
{
    // not actually a copy constructor, so using will pick it up
    CopyableSignalBase(const SignalBase& src) : SignalBase(src) {}

    // make all other (not copy and not default) constructors available too
    using SignalBase::SignalBase;

    // since using doesn't introduce default constructor, provide it
    // if and only if SignalBase had one
    CopyableSignalBase() = default;
};

struct Signal1 : public CopyableSignalBase
{ using CopyableSignalBase::CopyableSignalBase; };

struct Signal2 : public CopyableSignalBase
{ using CopyableSignalBase::CopyableSignalBase; };

请注意，根据this feature matrix，在 VS14 之前，Visual Studio 根本无法处理继承构造函数。但是如果没有构造函数继承，整个问题就毫无意义。