C++中不同浮点实例化模板类的赋值与类型转换问题

我定义了一个基于浮点类型的模板类：

template <typename fl_t> class generic {
fl_t a,b;
/// 大量的getter和setter等方法...
}

并将其分别实例化为double和float类型的别名：

typedef generic<double> dmatrix;
typedef generic<float>  fmatrix;

后续尝试将fmatrix对象赋值给dmatrix对象时，出现如下错误：

error: no viable conversion from 'const generic<float>' to 'generic<double>'
note: candidate constructor (the implicit copy constructor) not viable: 
no known conversion from 'const fmatrix' (aka 'const generic<float>') 
to 'const generic<double> &' for 1st argument

template <typename fl_t> class generic {

我编写了如下重载赋值运算符：

template <typename f> generic<f>& operator= ( const generic& g){
    aSET(g.aGET(); // 其他属性同理
    return *this;
}

这段代码可以编译，但无法解决赋值问题。请问原因是什么？是否必须编写类型转换，其签名应该是什么？

你编写的赋值运算符存在两个关键问题：

• 模板参数不匹配：你定义的operator=返回generic<f>&，但这个运算符是generic<fl_t>类的成员，模板参数f和类的模板参数fl_t没有关联，编译器无法推导出正确的类型匹配关系，无法触发该重载处理跨类型赋值。
• 参数类型限制：参数const generic& g本质是const generic<fl_t>&，只能接收和当前类实例同类型的对象，根本无法容纳generic<float>这类其他模板实例化的对象。

要解决跨类型赋值问题，需要正确重载赋值运算符；若要支持dmatrix d = m;这类直接初始化场景，还需添加类型转换运算符。完整实现如下：

template <typename fl_t> class generic {
public:
fl_t a;
  double aGET() const {return double(a);}
  void aSET(double x) { a=fl_t(x);}

  // 跨类型赋值运算符：接收任意generic<f>类型对象
  template <typename f> generic& operator=(const generic<f>& g){
      aSET( g.aGET() );
      return *this;
  }
    
  // 类型转换运算符：将当前generic<fl_t>转换为generic<f>
  template <typename f> operator generic<f>() {
      generic<f> m;   
      m.aSET( aGET() );
      return m;
  }

};

typedef generic<double> dmatrix;
typedef generic<float> fmatrix;

// 测试示例
dmatrix fn(fmatrix m){
    dmatrix d=m; // 使用类型转换运算符完成初始化
    d=m;         // 使用重载赋值运算符完成赋值
    return d;
}

核心说明 #

• 重载的operator=返回generic&（即当前类的generic<fl_t>&），参数为const generic<f>&，可接收任意其他模板实例化的对象，实现跨类型赋值。
• 类型转换运算符operator generic<f>()允许将当前类型对象隐式转换为generic<f>类型，支持直接初始化场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kphysics