C2440:“正在初始化”:无法从“A<double>”转换为“A<double>”

TRPH

此代码在 Visual Studio 2017 中引发编译错误:

#include <iostream>
#include <string>
using std::cin;
using std::cout;

template<class T>
class A
{
public:
    A(T a);
   ~A() {}
#if 0
    A(const A<T>&);
#else
    A(A<T>&);
#endif

    T t;
};

template<class T>
A<T>::A(T a) : t(a) {}

template <class T>
#if 0
A<T>::A(const A<T>& a) 
#else
A<T>::A(A<T>& a)
#endif
{
    t = a.t;
    std::cout << "In A copy constructor.\n";
}

int main()
{
    std::string s;
    
    A<int> a1(11);
    A<double> a2(2.71);
#if 1
    A<double> a3 = A<double>(a2);  //gives C2440 when copy constructor argument is not const.
                                   //compiler message is: 'initializing': cannot convert from 'A<double>' to 'A<double>'
#else    
    A<double> a3{a2};              //works when copy constructor argument is not const.
#endif
        
    std::cout << a3.t << "\n";
    std::cout << "Press ENTER to exit.\n";
    std::getline(std::cin, s);
}

C2440 编译失败:'initializing': cannot convert from 'A<double>' to 'A<double>'.当前两个#if 0s 更改为#if 1s 时(选择带有 const 参数的复制构造函数),程序编译并运行。此外,如果#if 0为所有条件编译选择,则程序编译并运行。

这个问题对我没有答案。根据 cppreference.com,可以使用非常量参数的复制构造函数:

类 T 的复制构造函数是一个非模板构造函数,它的第一个参数是 T&‍、 const T&‍、volatile T&‍ 或 const volatile T&‍,并且要么没有其他参数,要么其余参数都有默认值。

当我写时,带有非常量参数的复制构造函数无论如何都可以工作

A<double> a3{a2};

那么为什么初始化为

A<double> a3 = A<double>(a2);

当复制构造函数的参数不是 const 时不起作用?

在这种情况下,MSVC 的错误信息尤其缺乏;如果您对此运行 GCC,则会出现以下错误:

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:42:20: error: cannot bind non-const lvalue reference of type ‘A<double>&’ to an rvalue of type ‘A<double>’
   42 |     A<double> a3 = A<double>(a2);  //gives C2440 when copy constructor argument is not const.
      |                    ^~~~~~~~~~~~~
main.cpp:28:15: note:   initializing argument 1 of ‘A<T>::A(A<T>&) [with T = double]’
   28 | A<T>::A(A<T>& a)
      |         ~~~~~~^
make: *** [<builtin>: main] Error 1

如果您去掉示例中所有不相关的部分,您将得到:

int main() {
  double &a = 2.71;
}

仍然返回相同的错误:

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:2:13: error: cannot bind non-const lvalue reference of type ‘double&’ to an rvalue of type ‘double’
    2 |   double &a = 2.71;
      |             ^~~~
make: *** [<builtin>: main] Error 1

要解开它,我们需要查看C++中的不同值类别以及每个类别的限制:

  • lvalue广义上讲,An是有名字的东西。在您最初的失败示例中,lvalueis 是A<T> &a复制构造函数参数,而在我的精简示例中,它是double &a.

  • Anrvalue有点棘手,但它实际上是没有名称的东西。通常它被称为 a temporary(正如@Eljay 在他们的评论中所做的那样),因为没有名字,它没有生命周期,所以它几乎立即被破坏(有一个警告,如下所述)。在您的示例中,rvalueA<double>(a2),而在我的示例中2.71

链接的 cppreference 页面有两部分关于rvalues 与此处相关:

  • 右值的地址不能被采取内置的地址运算符:&int()&i++&42,和&std::move(x)无效
  • 右值可用于初始化 const 左值引用,在这种情况下,由右值标识的对象的生命周期会延长,直到引用的范围结束

第一点是导致复制构造函数出现问题而const没有传递rvalue; 的原因。根据语言规则,被引用的对象在构造函数中不再有效。

第二点是允许复制构造函数const在传递rvalue;时进行操作生命周期延长到构造函数内部的引用结束,这允许构造函数复制成员变量等。

复制消除皱纹

您初始化的两种方式a3与第一种不同:

A<double> a3{a2};

只调用复制构造函数一次,使用lvalue( a2) 而第二个:

A<double> a3 = A<double>(a2);

调用复制构造函数两次,第一次使用lvalue( a2) 如上所述,第二次使用 an rvalue(第一次构造函数调用的结果)。但是,复制省略优化将删除其中一个调用,乍一看可能会令人困惑,因为这两个复制构造函数调用中的哪一个导致问题可能并不明显。

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