作为声明,SmartPtr 的 generalized copy constructor(泛型化拷贝构造函数)提供的东西比我们想要的还多。是的,我们需要能够从一个 SmartPtr<Bottom> 创建一个 SmartPtr<Top>,但是我们不需要能够从一个 SmartPtr<Top> 创建一个 SmartPtr<Bottom>,这就像颠倒 public inheritance(公有继承)的含义。我们也不需要能够从一个 SmartPtr<double> 创建一个 SmartPtr<int>,因为这和从 int* 到 double* 的 implicit conversion(隐式转换)是不相称的。我们必须设法过滤从这个 member template(成员模板)生成的 member functions(成员函数)的群体。
假如 SmartPtr 跟随 auto_ptr 和 tr1::shared_ptr 的脚步,提供一个返回被这个 smart pointer(智能指针)持有的 built-in pointer(内建指针)的拷贝的 get member function(get 成员函数),我们可以用 constructor template(构造函数模板)的实现将转换限定在我们想要的范围:
template<typename T>
class SmartPtr {
public:
template<typename U>
SmartPtr(const SmartPtr<U>& other) // initialize this held ptr
: heldPtr(other.get()) { ... } // with other's held ptr
T* get() const { return heldPtr; }
...
private: // built-in pointer held
T *heldPtr; // by the SmartPtr
};
我们通过 member initialization list(成员初始化列表),用 SmartPtr<U> 持有的类型为 U* 的指针初始化 SmartPtr<T> 的类型为 T* 的 data member(数据成员)。这只有在“存在一个从一个 U* 指针到一个 T* 指针的 implicit conversion(隐式转换)”的条件下才能编译,而这正是我们想要的。最终的效果就是 SmartPtr<T> 现在有一个 generalized copy constructor(泛型化拷贝构造函数),它只有在传入一个 compatible type(兼容类型)的参数时才能编译。
member function templates(成员函数模板)的用途并不限于 constructors(构造函数)。它们的另一个常见的任务是用于支持 assignment(赋值)。例如,TR1 的 shared_ptr 支持从所有兼容的 built-in pointers(内建指针),tr1::shared_ptrs,auto_ptrs 和 tr1::weak_ptrs构造,以及从除 tr1::weak_ptrs 以外所有这些赋值。这里是从 TR1 规范中摘录出来的一段关于 tr1::shared_ptr 的内容,包括它在声明 template parameters(模板参数)时使用 class 而不是 typename 的偏好。(就像《C++箴言:理解typename的两个含义》中阐述的,在这里的上下文环境中,它们的含义严格一致。)
template<class T> class shared_ptr {
public:
template<class Y> // construct from
explicit shared_ptr(Y * p); // any compatible
template<class Y> // built-in pointer,
shared_ptr(shared_ptr<Y> const& r); // shared_ptr,
template<class Y> // weak_ptr, or
explicit shared_ptr(weak_ptr<Y> const& r); // auto_ptr
template<class Y>
explicit shared_ptr(auto_ptr<Y>& r);
template<class Y> // assign from
shared_ptr& operator=(shared_ptr<Y> const& r); // any compatible
template<class Y> // shared_ptr or
shared_ptr& operator=(auto_ptr<Y>& r); // auto_ptr
...
};
除了 generalized copy constructor(泛型化拷贝构造函数),所有这些 constructors(构造函数)都是 explicit(显式)的。这就意味着从 shared_ptr 的一种类型到另一种的 implicit conversion(隐式转换)是被允许的,但是从一个 built-in pointer(内建指针)或其 smart pointer type(智能指针类型)的 implicit conversion(隐式转换)是不被许可的。(explicit conversion(显式转换)——例如,经由一个 cast(强制转型)——还是可以的。)同样引起注意的是 auto_ptrs 被传送给 tr1::shared_ptr 的 constructors(构造函数)和 assignment operators(赋值操作符)的方式没有被声明为 const,于此对照的是 tr1::shared_ptrs 和 tr1::weak_ptrs 的被传送的方式。这是 auto_ptrs 被复制时需要独一无二的被改变的事实的一个必然结果。
