C2440：'initializing'：无法从 'A<double>' 转换为 'A<double>'

Question

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 0 更改为 #if 1 时（选择带有 const 参数的复制构造函数），程序编译并运行。同样，如果所有条件编译都选择#if 0，程序编译运行。

没有回答我的问题。根据 cppreference.com，带有非常量参数的复制构造函数是可能的：

A copy constructor of class T is a non-template constructor whose first parameter is T&‍, const T&‍, volatile T&‍, or const volatile T&‍, and either there are no other parameters, or the rest of the parameters all have default values.

并且当我写

时，带有非常量参数的复制构造函数仍然有效

A<double> a3{a2};

那么为什么用

初始化

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

当复制构造函数的参数不是 const 时不起作用？

Answer 1

在这种情况下，MSVC的报错信息特别少；如果你运行 GCC 超过这个你会得到以下错误：

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

如果您删除示例中所有不相关的部分，您将得到：

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

仍然returns同样的错误：

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

要解压缩，我们需要查看 C++ 中的不同 value categories 以及每个有哪些限制：

lvalue 广义地说，是有名字的东西。在您最初的失败示例中， lvalue 是复制构造函数的 A<T> &a 参数，而在我精简的示例中，它是 double &a.
rvalue 有点棘手，但它实际上是没有名字的东西。通常它被称为 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（警告如下）。在你的例子中，rvalue 是 A<double>(a2)，在我的例子中是 2.71.

关于 rvalue 的链接 cppreference 页面有两部分与此处相关：

右值的地址不能被内置的地址运算符获取：&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，直到引用范围结束

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

第二点是什么允许带有const的复制构造函数在传递rvalue时运行；生命周期被延长，直到构造函数内部的引用结束，这允许构造函数复制出成员变量等

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};

只调用一次复制构造函数，使用 lvalue (a2) 而第二次：

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

调用复制构造函数两次，第一次调用 lvalue (a2)，第二次调用 rvalue（第一次调用构造函数的结果）。但是，copy elision 优化将删除其中一个调用，乍一看可能会造成混淆，因为可能不清楚是这两个复制构造函数调用中的哪一个导致了问题。

C2440：'initializing'：无法从 'A<double>' 转换为 'A<double>'

C2440: 'initializing': cannot convert from 'A<double>' to 'A<double>'

c++

variable-assignment

visual-c++

复制消除皱纹