C++ 模板類別成員函式模板實現隱式轉換

問題

模板具現化型別之間無隱式轉換關係（SmartPtr<Derived> 不能隱式轉 SmartPtr<Base>），需自行提供轉換建構函式。

解決：成員函式模板建構函式

template<typename T>
class SmartPtr {
public:
    SmartPtr() = default;
    template<typename U>
    SmartPtr(const SmartPtr<U>& other) : heldPtr(other.get()) {
        cout << "SmartPtr:CopyConstructor" << endl;
    }
    T* get() const { return heldPtr; }
private:
    T* heldPtr;
};

限制轉換方向

僅允許 Derived* 隱式轉 Base*，利用 other.get() 隱式轉換在成員初始化列表中由編譯器檢查。若 U* 不可轉 T*，編譯失敗。

程式碼

/* test.cpp
 * Created on: 2014.04.20
 * Author: Spike
 */
#include <iostream>
using namespace std;

class Base{};
class Derived : public Base {};

template<typename T> class SmartPtr {
public:
    SmartPtr() = default;
    template<typename U>
    SmartPtr(const SmartPtr<U>& other) : heldPtr(other.get()) {
        cout << "SmartPtr:CopyConstructor" << endl;
    }
    T* get() const { return heldPtr; }
private:
    T* heldPtr;
};

int main() {
    SmartPtr<Derived> spd;
    SmartPtr<Base> spb(spd);           // OK：Derived* -> Base*
    // SmartPtr<Derived> spd2(spb);    // 錯誤：Base* 不能轉 Derived*
    SmartPtr<Base> spb2;
    SmartPtr<Base> spb3(spb2);         // 同型別，使用預設複製建構
    return 0;
}

輸出

SmartPtr:CopyConstructor

注意

• 成員函式模板建構函式不會抑制編譯器產生預設複製建構函式。
• 搭配 std::enable_if 或 C++20 Concepts 可更精確限制轉換條件。