关于带有模板、转换运算符和复制 ctor 的一段代码的问题

Question

关于下面这段代码的两个问题：

template <class T> class A {
protected:
    T j;
public:
    A(T k) :j(k) {cout << *this;}
    ~A() { cout << *this; }
    A(const A<T> &a) {
        j = a.j;
        cout << *this;
    }
    virtual void print() const {cout << j << ' ';}

    friend ostream &operator << (ostream &os, const A<T> &a) {
        a.print();
        return os;
    }
    operator T() {  return j;}
};

template <class T> class inherit:public A<T> {
    T field;
public:
    inherit(const T&t) :A<T>(t), field(1+t) {
        cout << *this;
    }
    void print() const {
        A<T>::print();
        cout << field << ' ';
    }
};
int main(){
    inherit <int> b(3);

    inherit <string> c("asdf");
    string k="str";
    c + k;//error no operator +
    b + 5;//no error
}

1. 为什么inherit <int> b(3); 会导致inherit 的复制ctor？为什么要使用默认 ctor 从头开始​​复制而不是创建 inherit 的新实例？

2. 为什么b+5; 会导致转换运算符operator T() 以及为什么c+k 不会发生？

Answer 1

1. 为什么inherit <int> b(3);会导致继承的copy ctor？为什么要复制而不是使用默认 ctor 从头开始​​创建一个新的继承实例？

首先，它不会导致复制构造函数，并且实例实际上是从头开始制作的。

没有使用默认构造函数，因为您没有调用默认构造函数。默认构造函数将使用空参数列表调用（除了在这种情况下，您还必须省略括号以避免令人烦恼的解析）：

inherit <int> b; // this would call the default constructor

如果将参数传递给构造函数，则将调用非默认构造函数。 inherit <int> b(3); 导致对inherit(const T&) 的调用，在此模板实例中为inherit(const int&)。不是inherit的拷贝构造函数。

1. 为什么 b+5;导致转换运算符 operator T()

因为没有operator+(const inherit<int>&, int) 也没有定义类似的成员函数。因此，重载决议会寻找可以隐式转换操作数的替代方案。碰巧的是，存在一个内置的operator+(int, int)，并且inherit<int> 可以隐式转换为A<int>（因为它是一个基础），A<int> 可以转换为int（因为铸造操作员）。因此，该运算符最终被调用。

为什么 c+k 不会发生这种情况？

首先，您甚至无法实例化 inherit <string>，因为构造函数试图将 int 添加到没有有效重载的参数字符串中。

现在，假设构造函数已修复，inherit<string> 可以存在，c + k 似乎仍然不起作用。我怀疑这是因为字符串需要比int 更多的转换，因为它不是原始的，并且您已经达到了用户定义的转换序列可以具有的最大深度。您可以将inherit<string> 显式转换为string 以缩短转换序列：

static_cast<std::string>(c) + k; // this works

Answer 2

1. 为什么 b+5;导致转换运算符 operator T() 以及为什么它不会发生在 c+k 中？

编译器抱怨一段完全不同的代码。如果你去掉main()里面的+，你可以看到它仍然在抱怨operator+：

http://melpon.org/wandbox/permlink/H3cUUaf8fSnbYDwA

原因就在这一行：

inherit(const T&t) :A<T>(t), field(1+t) {

你有1 + t，其中t 是std::string。 std::string 没有int 的运算符+，因此无法编译。