模板类初始化赋值报conversion to non-scalar type错误的解决方法

问题描述 #

执行TemplateTest<int> t3 = t2;（其中t2为TemplateTest<double>类型）进行初始化时触发conversion to non-scalar type错误，但先声明TemplateTest<int> t3;再执行t3 = t2;的赋值操作却能正常运行。

完整代码 #

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T> class TemplateTest {
    private:
        T m_data;
    public:
        TemplateTest();
        TemplateTest(const T inputData);
        T GetData() const;
        template<class U> TemplateTest<T>& operator= (const TemplateTest<U> &rhs);
        void Print();
};

template <class T>
TemplateTest<T>::TemplateTest()
{
    m_data = 0;
}

template <class T>
TemplateTest<T>::TemplateTest(const T inputData)
{
    m_data = inputData;
}

template <class T>
void TemplateTest<T>::Print()
{
    std::cout<<m_data<<std::endl;
}

template <class T>
T TemplateTest<T>::GetData() const
{
    return m_data;
}

template<class T> template<class U>
TemplateTest<T>& TemplateTest<T>::operator= (const TemplateTest<U> &rhs)
{
    m_data = rhs.GetData();
    return *this;
}

int main()
{
    TemplateTest<int> t1(12);
    TemplateTest<double> t2(1.2);
    TemplateTest<int>t3 = t2;
    t3.Print();
    return 0;
}

原因分析 #

• TemplateTest<int> t3 = t2;属于拷贝初始化，编译器需要将TemplateTest<double>转换为TemplateTest<int>，这依赖于类中存在可以接受TemplateTest<U>类型参数的转换构造函数。
• t3 = t2;属于赋值操作，调用的是你已经显式定义的模板版operator=，因此可以正常执行。

你的类仅提供了接受T类型的构造函数，没有定义支持跨模板实例转换的构造函数，导致拷贝初始化失败。

解决方案 #

给模板类添加一个模板版的转换构造函数：

1. 更新类声明 #

在TemplateTest类的public区域添加构造函数声明：

template<class U> TemplateTest(const TemplateTest<U>& rhs);

修改后的类声明：

template <typename T> class TemplateTest {
    private:
        T m_data;
    public:
        TemplateTest();
        TemplateTest(const T inputData);
        // 新增跨类型转换构造函数
        template<class U> TemplateTest(const TemplateTest<U>& rhs);
        T GetData() const;
        template<class U> TemplateTest<T>& operator= (const TemplateTest<U> &rhs);
        void Print();
};

2. 实现转换构造函数 #

在类外添加模板构造函数的实现：

template<class T> template<class U>
TemplateTest<T>::TemplateTest(const TemplateTest<U>& rhs) {
    m_data = rhs.GetData();
}

修改后的完整代码 #

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T> class TemplateTest {
    private:
        T m_data;
    public:
        TemplateTest();
        TemplateTest(const T inputData);
        template<class U> TemplateTest(const TemplateTest<U>& rhs);
        T GetData() const;
        template<class U> TemplateTest<T>& operator= (const TemplateTest<U> &rhs);
        void Print();
};

template <class T>
TemplateTest<T>::TemplateTest()
{
    m_data = 0;
}

template <class T>
TemplateTest<T>::TemplateTest(const T inputData)
{
    m_data = inputData;
}

template<class T> template<class U>
TemplateTest<T>::TemplateTest(const TemplateTest<U>& rhs) {
    m_data = rhs.GetData();
}

template <class T>
void TemplateTest<T>::Print()
{
    std::cout<<m_data<<std::endl;
}

template <class T>
T TemplateTest<T>::GetData() const
{
    return m_data;
}

template<class T> template<class U>
TemplateTest<T>& TemplateTest<T>::operator= (const TemplateTest<U> &rhs)
{
    m_data = rhs.GetData();
    return *this;
}

int main()
{
    TemplateTest<int> t1(12);
    TemplateTest<double> t2(1.2);
    TemplateTest<int> t3 = t2;
    t3.Print();
    return 0;
}

补充说明 #

• 拷贝初始化过程中，编译器优先匹配拷贝/转换构造函数，而非赋值运算符
• 模板类不会自动生成跨实例类型的转换构造函数，必须显式定义才能支持此类操作

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Renu